[毕业设计] 生物复合材料Ti/TiO2/HA的制备与表征 [复制链接]

资料简介：
　　毕业设计 生物复合材料Ti/TiO2/HA的制备与表征，共33页，17871字。
　　
目录
　　
中文摘要…………………………………………………………………………………3
　　
英文摘要…………………………………………………………………………………4
　　
1 绪论……………………………………………………………………………………5
　　
1．1     生物医用材料…………………………………………………………………5
　　
1.1.1  医用高分子材料…………………………………………………………5
　　
1.1.2  生物医用金属材料………………………………………………………5
　　
1.1.3  生物医用陶瓷材料………………………………………………………6
　　
1.1.4  生物医用复合材料………………………………………………………6
　　
1. 2  医用钛及钛合金………………………………………………………………7
　　
1.2.1  钛及钛合金的基本性质…………………………………………………7
　　
1.2.2  生物医用钛及其合金应用现状和发展趋势……………………………8
　　
1. 3  钛及其合金表面改性…………………………………………………………10
　　
1.3.1  钛及其合金表面改性的发展历史………………………………………10
　　
1.3.2  提高表面活性……………………………………………………………10
　　
1.3.3  提高表面耐磨性…………………………………………………………11
　　
1. 4  氧化着色工艺…………………………………………………………………11
　　
1.4.1  氧化膜的发色机理………………………………………………………12
　　
1.4.2  氧化着色方法……………………………………………………………13
　　
1.4.2.1  气氛加热氧化法……………………………………………………13
　　
1.4.2.2  阳极氧化法…………………………………………………………13
　　
1.4.2.3  化学氧化法…………………………………………………………14
　　
1. 5  选题背景及研究内容…………………………………………………………14
　　
1.5.1  选题背景…………………………………………………………………14
　　
1.5.2  研究内容…………………………………………………………………15
　　
1.5.3  意义………………………………………………………………………15
　　
2 钛合金的阳极氧化……………………………………………………………………16
　　
2. 1  实验原理………………………………………………………………………16
　　
2. 2  实验药品与设备………………………………………………………………16
　　
2. 3  实验过程与步骤………………………………………………………………17
　　
2. 4  膜层显微结构观察……………………………………………………………18
　　
3 电化学沉积制备生物复合材料Ti/TiO2/HA…………………………………………18
　　
3. 1  涂层相形成机理………………………………………………………………18
　　
3. 2  实验药品与设备………………………………………………………………19
　　
3. 3  实验内容和过程………………………………………………………………20
　　
3.3.1  配制电解液………………………………………………………………20
　　
3.3.2  电沉积过程………………………………………………………………20
　　
3.3.3  水热处理…………………………………………………………………21
　　
3. 4  涂层性能测试…………………………………………………………………21
　　
4 实验结果与讨论………………………………………………………………………21
　　
4. 1  氧化膜颜色与电压和电解液成分的关系……………………………………21
　　
4. 2  氧化时间和电流之间的关系…………………………………………………23
　　
4. 3  氧化膜的扫描电镜(SEM)和X衍射仪(XRD)分析……………………………24
　　
4. 4  电沉积-水热处理后HA涂层的相组织结构…………………………………26
　　
结论………………………………………………………………………………………30
　　
谢辞………………………………………………………………………………………31
　　
参考文献…………………………………………………………………………………33
　　

　　
摘要：本实验通过电化学沉积的方法制备了具有良好生物活性和相容性的羟基磷灰石涂层(Hydroxycarbonate apatite,HA)，对Ti-6Al-4V型钛合金植入体材料的阳极氧化着色工艺进行了研究，探讨了影响着色效果的因素。并用XRD分析了阳极氧化膜的结构，用SEM观察了膜层表面的状态变化。
　　
研究结果表明：钛合金（Ti-6Al-4V）板经以10％的硫酸为电解液和电压为100V时阳极氧化，产生孔径大约为100-200nm的多孔氧化膜，电解电压是决定膜层颜色的主要因素。随着氧化电压的升高，氧化膜的颜色逐渐由紫色变成蓝色再变成棕色，最后变成灰色。再经电化学沉积，得到尺寸大小约200-400nm针状的CaHP04，最后经盛有浓度为0.05mol/LNaOH 水溶液、温度为220℃的高压釜中水热合成12h，针状的CaHP04转变为片状的Ca10(PO4)6(OH)2。该膜在一定程度上提高了基体的耐腐蚀性，其表面硬度也得到很大提高。从研究结果来看，阳极氧化表面处理将颜色单一的钛提供了多种的色彩，增强其观赏性。同时提高人体环境下钛植入体的耐腐蚀性、硬度和生物相容性。
　　
关键词：生物医用复合材料；钛；阳极氧化；氧化膜；表面改
　　

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