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时间:2019-03-12
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1、分类号:TQ153.6单位代码:10190?研究生学号;201202033密级:无在束'寺欠I硕女学位论文Ti6AI4V合金表面微弧氧化生物活性陶瓷层的研究StudiesontheBioactiveCeramicCoatinsonTi6AI4VgA-lloysByMicroarcOxidation研究生姓名:马錐红专业:材料加工工程指导教师姓名:吴连波指导教师职称:副教授2015年4月长春工业大学硕±学位论文摘要近年来,骨科疾病
2、给患者带来了极大的痛苦,骨关节置换术是治疗该疾病的有效方法,加大对人工关节植入物的研究和开发、提高患者生活质量成为科研者的工作重-6A1-4V合金因具备弹性模量小也。目前Ti、比强度髙、生物相容性好、无毒性、无磁性等优异性能,成了最普遍使用的医用金属材料,但其仍属生物惰性材料,应用过程中仍存在不足,须对其表面进行改性。--本课题W外科用植入材料Ti6A14V合金作为实验研巧对象,使用微弧氧化技术C一在含a、P元素的电解液中对其表面进行处理,在基体表面制备层含Ca、P元素的多孔生物陶瓷层,系统的研究了电解液体系及电
3、参数对微弧氧化陶瓷层表面结构、膜层所含元素组成和相关的性能的影响。,::K242068/L研充结果表明微弧氧化最优配方HP03H质量浓度为.g,,NasSCaCH3COO2265/LDTA2Na质量浓20/LiCb质量浓度()质量浓度为.,E度为,gg2为6/L相应的最佳电参数:电流密度设定为10A/dm,脉冲50Hz,g;频率设定为6氧化时间设定为10min。采用这种工艺条件制得的微弧氧化陶瓷层表面孔隙分布均14.93%1.71HA中匀,孔隙率高达,巧磯元素含量高,且辟磯比为,接近所含巧磯元素的比值
4、,膜层具有良好的耐磨、耐蚀及生物相容性。相结构分析得到,,微狐氧化陶瓷层由锐钦矿型Ti〇2及金红石型Ti化组成在恒定电参数下,妈盐质量浓度对膜层孔隙率影响较小,随巧盐浓度的增加,钩磯原子比,2Na后孔隙増大但増幅较缓,加入EDTA率明显变高、孔径増加、巧磯原子比增大,,EDTA2Na的最佳浓度为20g/L。四种不同的电解液体系对比得到,NazSiOs体系得到的陶瓷膜表面最平整,孔隙率最高,,孔径较大,膜层中Ca、P原子比适宜耐磨性和耐腐蚀性最佳一;同电解液体系中,随着电流密度的增大,脉冲频率的减小,氧化时间的増长
5、,陶瓷膜中金红石型Ti〇2相对含量増加,膜层的孔隙率及孔径先增加2后减少 ̄m,电流密度10A/dm,脉冲频率650化,氧化时间510in时耐磨性、耐蚀性最好。关键词:钦合金微弧氧化哲基磯灰石耐磨性耐蚀性生物相容性1长存工业大学硕±学化论文AbstradtsttI打recentyearsOrthoedicdiseasesbrouhtreatsuffer1:0atien.Joi打relacemen.pggppsurersanetveme也odofeaetreatmentTh
6、eimorta打tworkofscientistsisgyiffecidiss.presearchanddevdome打tartificialointimlantswhichca打imrovet:helifeualitofpJp,pqy-atients.AtresentbecauseofTi6A^4Vallohasmallelasticmodulushihslren出pp,ys,gg,iit--oodbocomatnonltitibUnontoxicmanetic
7、andol:herexcelenerformancegy,,p,gp-becomethemostcommonlusedmedcalmetallicmaterialiyi.ButT6A^4ValloyarebioloicallinertmaterialItisstillinsufficientin化ealicationrocess,itssurfaceneedgy,ppptobemodified.theTheorousbiologicalceramiccoat
8、ingcontainingCaandPelementwasp-tmtcafabricatedinelectrolticsolutionsbyicroa
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