TIN_TIO复合薄膜人工心脏瓣膜表面改性

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1、西南交通大学硕士学位论文Ti-N/Ti-O复合薄膜人工心脏瓣膜表面改性姓名：何婵申请学位级别：硕士专业：材料科学与工程指导教师：冷永祥20090501西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页在前期实验的基础上，制备了Ti．N／Ti02复合薄膜。力学性能检测发现，Ti．N／TiOz复合薄膜的力学性能(硬度、耐磨性、膜基结合力)均比单层的Ti02薄膜有了大幅提高。本文模拟了人工心脏瓣膜在人体内的服役情况，将样品置于SBF模拟体液中进行摩擦实验，结果显示薄膜的磨损机制为疲劳磨损，在磨损的过程中先有溶液中的Ca、P盐沉积在薄膜表面，在对磨球运动过程中被碾平压紧。随着接触应力的循环加载，薄膜达到

2、疲劳极限后表面出现裂纹，在循环接触应力的作用下，裂纹扩展，最终导致薄膜脱落。本文在实物样品上制备出了血液相容性优异的Ti02薄膜以及抗凝血性能和力学性能都良好的Ti．Nfri02复合薄膜，这对人工心脏瓣膜、血管支架等心血管人工器官表面改性的研究有重要意义。同时本论文在复杂工件上制备出的具有优异的力学性能Ti用N多层薄膜在Ti用N多层薄膜工业领域也有重要的应用前景。关键词：TiN用02复合薄膜；人工心脏瓣膜；磁控溅射；力学性能西南交通大学硕士研究生学位论文第

3、Il页AbstractAtpresent，alargenumberofstudieshaveshownthatthebloodc

4、ompatibilityofTi02issuperiortothatofLTIC(whichhasbeenwidelyappliedtoanti—thrombinmaterialforartificialheartvalve)．InordertoapplyZi02tosurfacemodificationofartificialheartvalvetoimprovethebloodcompatibility,weproposedtoapplyTiN／Ti02tosurfacemodificationoftheartificialheartvalve．Inthisway,webothi

5、mprovedthebloodcompatibilityandmechanicalpropertiesoftheartificialheartvalve．FourtransitionalmodesformTiNtoTi02hadbeendesigned，andZiN／Ti02compositefilmshadbeendepositedonTi6A14Vbyunbalancemagnetronsputteringaswell．TheresultindicatedthatafterthedepositionofTiNfilm，theN2flowwasgraduallydecreasedt

6、o0seemanddepositedTi，thengraduallyincreasedthe02．Bythismethod，comparedtoTiOandTi／TiOfilms，wefoundtheTiN／Ti-0compositefilmhadthebestmechanicalproperty．AfterwardsTi用NmultilayerfilmsandTi一0filmswerepreparedonthevalvering．WestudiedtheinfluenceonthepropertiesofTi／TiNmultilayerfilmsbydifferentdeposit

7、iontimeoftheTi、TiNineachperiod．Theresultsshowedthatthedepositiontimeineachperiodwoulddeterminetheformationofmultilayerfilmsandthemechanicalproperties．whenthedepositiontimeoftheTi、TiNwasrespectively72s、180s，theTi肌Nmultilayerfilms，whichhaveobviousmultilayerstructureandarecomposedofTizNandTiNphase

8、swithmodulationperiodof100nm，showhilghhardnessandweal"resistance．Thetitaniumfilmswithdifferent西南交通大学硕士研究生学位论文第1V页microstructureandpropertiesweresynthesizedatdifferent02flowbyunbalancemagnetronsputtering．Whenthe02flowis14sccm，thefi