生物可降解纯镁表面光辅助植酸%26TiO2复合涂层的构筑及研究

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1、国内图书分类号：TB324,TB34,RS318.08密级：公开国际图书分类号：541.43西南交通大学研究生学位论文生物可降解纯镁表面光辅助植酸&TiO2复合涂层的构筑及研究年级二〇一五级姓名唐欣申请学位级别工程硕士专业材料工程指导教师万国江教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:TB324,TB34,RS318.08U.D.C:541.43SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisUltravioletAssistedDepositionofPA&TiO2

2、HybridCoatingonBiodegradableMganditsPropertiesResearchGrade:2015Candidate:XinTangAcademicDegreeAppliedfor:MasterdegreeinEngineeringSpeciality:MaterialsEngineeringSupervisor:Prof.GuojiangWanMay.2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交

3、论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期本论文得到以下项目资助国家自然科学基金（No.21473138）镁基血管支架材料动态腐蚀降解演化电化学机制与生物相容性关联西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如

4、下：(1)本文通过紫外光辅助沉积的方法在纯镁表面得到了有机无机杂化的PA&TiO2复合涂层。并对涂层的材料学性能以及抗腐蚀性能进行了研究，该复合涂层明显提高了纯镁的抗腐蚀性。(2)通过对涂层材料学的研究可以发现通过光辅助交替沉积的方法得到的复合涂层具有均匀致密的结构，涂层与基底之间以及涂层各成分之间是通过强力的化学键结合的。(3)通过对涂层腐蚀性能的研究可以发现光辅助沉积得到的复合涂层样品具有良好的抗腐蚀性：暂态情况下具有更小的自然腐蚀电流密度，长期降解条件下复合涂层的降解趋势最稳定降解速度最慢。(4)本研究发现涂层

5、良好的抗腐蚀性是基于植酸和活化的TiO2交替沉积得到的有机无机杂化的复合涂层均匀致密的涂层质量。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着生物医药技术的不断进步，生物可降解材料的应用受到了人们广泛的关注。镁作为一种生物可降解金属材料，其

6、力学性能与人体骨骼接近、优异的生物相容性并且植入人体后不需要二次手术的取出等方面优势,使其在生物可降解材料领域有着十分广阔的发展前景。但是，镁也有其局限性，其在植入后，会快速的发生腐蚀降解。过快的降解会导致植入材料的过早失效，氢气泡的产生等诸多问题，因此，采用适当的方法来降低镁的腐蚀速率成了迫切需要解决的问题。表面改性作为一种控制镁的腐蚀的方法成为了研究的重点。植酸(Phyticacid,PA)能够从大多数的植物的种子里面提取出来，是一种纯天然的无毒的有机物。植酸能够与Ti4+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+

7、和Mg2+等发生螯合形成络合物，植酸还能够与镁基底形成转化膜，与镁基底形成强有力的化学键结合，因此植酸涂层在镁基底表面结合牢固,能够为镁基底提供良好的腐蚀保护。TiO2是生物相容性最好的无机材料之一。同时，TiO2可以明显提高生物可降解材料的抗腐蚀性能，但是TiO2涂层作为一种生物陶瓷涂层材料，本身具有较大脆性，使涂层与基底之间顺应性差。本研究通过光辅助沉积的方法在纯镁表面得到了有机无机杂化的PA&TiO2复合涂层。并研究了涂层的材料学性能、抗腐蚀性能和物理化学性能。通过对涂层材料学的研究可以发现：该涂层具有均匀致密

8、的结构和良好的涂层质量。植酸分子的螯合作用协同紫外辐照的辅助沉积作用，共同促进了复合涂层沉积质量的提高。从结合力实验可以看出涂层与基底之间具有良好的结合力和机械顺应性。通过对腐蚀性能的研究发现：涂层具有良好的抗腐蚀性。暂态的电化学表明光辅助沉积得到的复合涂层样品具有最小的自然腐蚀电流密度i2corr=0.36μA/cm，约为纯镁的1/20，以及