文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
NiTi合金等离子体表面改性技术制备生物医用薄膜研究
姓名:刘喜亮
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:郑玉峰
20070101
要摘本文通过微波等离子体表面改性技术来提高合金的硬度、耐磨性、抗腐蚀性及生物相容性。利用原子力显微镜、湎吖獾缱悠滓恰射线衍射仪、拉曼光谱、透射电镜、纳米压痕试验,结合力试验、摩擦系数试验、电化学试验和血液相容性试验等分析方法研究了不同沉积元素和沉积参数对采用等离子体浸没离子注入与沉积方法制备了锆薄膜。馐越峁明锆薄膜以柱状方式生长。随着注入高压的增加,薄膜的表面粗糙度均方根档谋浠淮蟆5缁匝楸砻鳎⑷敫哐购徒ι浒械缌魇怯跋祜薄膜抗腐蚀性能的决定因素,注入高压越高,溅射电流越大,。.光谱和砻鞑粼拥睦嘟鸶帐∧と跃哂械湫偷腄薄膜结构。蚑结果证实纳米尺度的碳化物颗粒均匀地镶嵌在非晶的∧ぶ小研究发现,掺锆∧と允且灾捶绞缴ぃ纛∧ぴ蛞跃哂懈蚏值的片层状方式长大,表明掺杂元素是决定薄膜生长方式的决定因素。从薄膜的结合力测试和摩擦系数测试中可以发现,掺锆∧ぞ哂杏乓斓慕岷闲阅埽ú纛袲薄膜的摩擦性能更好。纳米压痕试验结果表明,通过改变沉积负偏压和流量可以提高薄膜的硬度和弹性模量。电化学测试结果显示掺锆∧さ目垢葱阅苁艹粱问定,但对掺钛∧さ挠跋旖闲。庵饕J且蛭2纛袲薄膜以片层状方式生长的原因。血小板粘附试验结果显示,改性薄膜明显提高了合金关键词合金;等离子体;表面改性;血液相容性哈尔滨工程大学硕士学位论文薄膜性能的影响。蚀性能越好。的血液相容性能。‘
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学位论文原创性声明哈尔滨工程大学日期:劬句年挛经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第滦髀课题背景及意义合金的生物相容性近等原子比合金是一种具有独特形状记忆效应、超弹性、密度接近人体硬组织的生物医学材料,广泛的应用于牙齿矫形术、骨科修复及血管内支架等领域。但由于合金中含有近臕的,在长期的植入过程中,离子的溶出会对机体造成一定的毒性。此外,在硬组织修复的一些临床应用中,合金不良的摩擦系数和硬度欠佳也是不足之处。由于这些问题主要集中发生在植入材料的表面,因此,可通过对合金进行表面改性处理来提高材料的抗腐蚀性和表面力学性能,降低离子的溶出,提高植入材料的生物相容性和减少植入材料的磨损。等离子体浸没离子注入与沉积Ⅱ、等离子体增强化学气相沉积头瞧胶獯趴亟ι涑粱嘟岷系谋砻娓性技术具有与基体结合牢固、结构和成分易于控制和沉积速率快等优点而越来越受到人们的关注。生物相容性是指生物材料和人体组织接触后,在材料组织界面发生一系列相互作用后最终被人体组织所接受的性能,是对生物医用材料最基本的要求。生物医用材料的生物相容性按材料接触人体部位不同一般分为两类:若材料用于心血管系统与血液直接接触,主要考察与血液的相互作用,称为血液相容性;若与心血管以外的组织或器官接触,主要考察与组织的相互作用,称为组织相容性或一般生物相容性【縪组织相容性与材料的机械性能以及植入物的结构设计有关,而血液界面相容性主要指发生于材料和体液间的化学反应以及生物体对这些反应的生理反应。由于血液的成分和生理功能的复杂性,生物医用材料及医用装置的表面性能不同,与血液相互作用时将产生对机体不利的各种生物学反应,如凝血或溶血等反应。因此,生物医用材料与哈尔滨工程大学硕士学位论文‘
合金的抗腐蚀性能成,内层则由合金组成。虽然合金在人体内具有一定的耐蚀能力,血液成分相互作用构成了血液相容性研究的主要内容,血液相容性在生物医用材料的研究中有着重要的地位,构成了生物相容性研究的主要内容。生物材料对宿主细胞的生长影响,一直是评价生物材料生物相容性的关键性指标之一。生物材料植入人体后可影响植入部位组织细胞发生增殖或凋亡,而局部细胞增殖与否是由细胞增殖、分化及凋亡所构成的动态平衡过程所决定,细胞增殖与凋亡又是由细胞周期决定的。因此,生物材料对所接触细胞的周期影响是生物相容性评价的重要方面,而生物材料的抗蚀性能及其组元元素的毒性是决定其生物相容性的两大因素。合金作为金属生物材料,在生理环境下长期工作时遇