电泳沉积羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究

用异丙醇作为分散介质，对电泳沉积羟基磷灰石生物陶瓷涂层进行了系统研究，经过制备稳定的悬浮液、电泳沉积，高温烧结等过程，在Ti6A14V合金上得到表面均匀的羟基磷灰石生物陶瓷涂层，用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等技术对羟基磷灰石颗粒的物相和沉积层的表面进行了表征，研究了电泳时间与电泳沉积量和电流密度，电泳沉积量和电泳电压之间的相互关系，并讨论了这些实验参数对电泳沉积过程的影响。     

低Ca/P比溶液电沉积羟基磷灰石涂层

电沉积羟基磷灰石涂层具有工艺简单、过程易控制、适于在复杂表面制备厚度均匀涂层的特点.沉积液Ca/P比(原子数分数)直接影响涂层中的物相组成与涂层形貌.作者采用电沉积与后续热处理相结合的工艺,用低Ca/P比溶液在金属钛表面沉积羟基磷灰石(HA)涂层.利用X射线衍射、透射电镜和扫描电镜分析了涂层中物相组成及后续热处理对涂层中物相和涂层形貌的影响.实验结果表明电压与电解液温度等工艺参数影响涂层中羟基磷灰石的含量以及沉积过程中晶体长大和形核方式.随电压与温度的升高,涂层中羟基磷灰石含量增加.在低温、高压下,电沉积过程以晶体长大为主,涂层薄而致密;在高温、低压下,电沉积过程以晶体形核为主,涂层厚而疏松.经500 ℃空气中热处理后,涂层基本转化为羟基磷灰石,其Ca/P比约为1.61.电沉积涂层由片状和条状物质组成;热处理后,形貌基本未改变,但颗粒因失水发生团聚.通过精确控制电压与电解液温度等参数,能获取内层致密外层疏松的理想梯度结构HA涂层材料,满足对生物植入体的多种要求.     

悬浮液特性对电泳沉积羟基磷灰石涂层的影响

涂层裂纹控制和沉积速率的研究是设计和优化电泳沉积涂层的基础.悬浮液特性是影响电泳沉积涂层的关键因素之一.通过对不同pH条件下悬浮液的粒径、zeta电位、电导率和稳定性等参数的测定,探讨悬浮液特性参数对电泳沉积羟基磷灰石涂层过程中涂层裂纹控制和沉积速率的影响.结果表明:沉积速率随悬浮液pH的增加先增加后减小,并在pH 2.9附近获得最大值.此外,沉积速率还受陈化时间的影响.悬浮液pH对涂层裂纹控制有重要影响,在pH 2.9附近电泳沉积获得的涂层的裂纹最少.悬浮液在pH 2.9附近(电导率为11～12 μs/cm)且陈化1～2 d是电泳沉积针状羟基磷灰石涂层的适宜条件.     

NiTi形状记忆合金表面电化学沉积-碱处理制备HA生物活性涂层

采用电化学沉积-碱处理,在低温条件下从含钙和磷离子的电解水溶液中在NiTi形状记忆合金表面沉积了磷酸钙涂层,经碱处理获得羟基磷灰石(HA)涂层.对涂层的组织形貌和相组成进行了分析,并研究了实验工艺对涂层结构的影响.研究结果表明,电化学沉积涂层CaHPO4*2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石;对试样进行表面处理,同时在电解液中加入有机溶剂得到的涂层更均匀、更致密.     

聚多巴胺对氧化处理后钛合金表面沉积羟基磷灰石的影响

利用阳极氧化法和微弧氧化法分别对医用钛合金表面进行处理,再经聚多巴胺薄膜表面修饰后,利用仿生溶液矿化法制备羟基磷灰石生物活性涂层,并研究聚多巴胺对经不同氧化处理的医用钛合金生物诱导沉积能力的影响;采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对经不同氧化处理及其生物诱导沉积羟基磷灰石涂层的表面形貌、元素组成和相结构进行表征分析.结果表明：阳极氧化和微弧氧化处理后的钛合金表面分别形成了纳米管和微米孔结构;再经聚多巴胺修饰后,可以显著提高羟基磷灰石涂层的生物诱导沉积能力,而且使得羟基磷灰石的排列致密、规则.     

钛／羟基磷灰石涂层的电沉积过程及其结构特征

采用电沉积方法在钛金属基底上形成磷酸钙盐涂层,涂层经低温碱液处理获取羟基磷灰石涂层。研究了电流密度、主盐浓度、电解液温度、沉积电量、低温碱液处理对涂层表面形貌的影响,并用SEM、ZRD和IR对涂层的组成和结构进行分析。结果表明：电沉积磷酸钙盐涂层经低温碱液处理后得到纯的羟基磷灰石涂层,羟基磷灰石晶体呈针状结构;随电流密度、主盐浓度的增加,晶粒变粗,随电解液温度的升高,晶体发生变化,出现鳞片状结构;涂层质量随沉积电量的增加而增长。     

电泳沉积羟基磷灰石/碳纳米管复合涂层

采用电泳沉积的方法在医用金属钛表面沉积纳米羟基磷灰石(HA)/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合涂层.力学拉伸实验表明,所制备的纳米HA与MWCNTs的复合涂层可显著增强其与基底材料的结合力.体外细胞培养试验证明,电泳沉积制备的复合涂层具有良好的生物相容性.可望成为一种新的综合性能良好的硬组织生物材料.     

燃烧合成-水热法制备生物陶瓷涂层

采用燃烧合成-水热法制备生物陶瓷涂层,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和粘接拉伸法研究了涂层物相组成、形貌以及涂层与基体的界面结合强度.研究结果表明燃烧合成后,涂层主要由HA+β-Ca3(PO4)2组成,水热处理2 h后,涂层中HA含量增加,延长水热处理时间,可得到纯HA涂层;涂层厚约为20 μm;在燃烧合成试剂中添加助燃剂,涂层中相成分复杂化,但水热处理10 h后,可得到纯羟基磷灰石相,涂层厚度增加,达到50 μm左右;同时,添加助燃剂可大大提高界面结合强度,达到 13.66 MPa.     

自燃烧法制备羟基磷灰石及在钛表面电泳沉积

采用自燃烧法制备羟基磷灰石(HA)粉末,通过调节试剂配比、燃烧温度等实验参数,得出最佳的制备工艺,并对粉体进行了结构、粒度和比表面积的测试。采用电泳沉积法在经阳极氧化的钛板表面形成羟基磷灰石涂层,研究了电解液质量分数、电压、时间对氧化膜及涂层的影响,并进行了XRD和SEM表征;得出阳极氧化的最佳工艺:H2SO4电解液质量分数为20%,电压为120 V,氧化时间为10 min;电泳沉积的最佳工艺:悬浮液质量浓度为15 g/L,沉积电压为250 V,沉积时间为3 min。     

沉积温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石涂层的影响

在钛和钛合金表面制备羟基磷灰石（hydroxyapatite, HAp）涂层能够显著提升其生物活性。HAp中进一步掺杂Cu，可以获得抗菌效果，有效避免术后感染。为研究温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石（CuHAp）涂层形貌的影响，采用电化学沉积的方法，在不同温度下制备CuHAp涂层。采用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪、X射线衍射仪对涂层的表面形貌、元素含量和物相组成进行表征。结果表明：随着沉积温度的升高，沉积过程中的电流密度也随之增大。沉积温度由25 ℃升高至45 ℃，会加快CuHAp涂层致密均匀的生长；但温度升高到55 ℃时，CuHAp涂层变得疏松，并且出现裂纹。沉积温度低于45 ℃时，Ca+Cu与P的物质的量比小于1.67，有利于骨生长。适当提高沉积温度，可以得到均匀致密的CuHAp涂层。     

电参数对钛合金微弧氧化法制备TiO2生物陶瓷涂层的影响

采用微弧氧化法在钛合金(Ti-6Al-4V)基体上制备TiO2生物陶瓷涂层.试验研究了不同微弧氧化电压和脉冲频率对涂层微观形貌,涂层厚度及相组成的影响.结果表明:涂层厚度随氧化电压的升高而增加,随脉冲频率的增加而减小.SEM观察显示:涂层微孔数目随电压的升高而增加,随脉冲频率的增加表面粗糙度增大.XRD相结构分析表明:涂层中的主要相为金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2及CaTiO3.     

Ti6Al4V表面HAP/聚乙酸乙烯酯杂化陶瓷膜层的电化学合成

应用电化学共沉积技术制备HAP／聚乙酸乙烯酯杂化陶瓷膜层，XRD、XPS、SEM表征结果指出，由电化学共沉积制备的复合膜层中无机相以HAP为主，有机物含量达4％。HAP陶瓷膜层的表面结构形貌因引入有机高聚物而发生显著改变。力学拉伸实验表明HAP/聚合物陶瓷膜层与金属基体的结合力比单一HAP相有明显提高。     

添加剂对电泳法制备YBa2Cu3O7-δ超导涂层的影响

第二代高温超导带材YBa2Cu3O7-δ(YBCO)具有高载流能力、高不可逆场、低交流损耗和高转变温度,成为当前的热点研究对象.采用低成本的电泳沉积技术在Hastelloy合金上成功制备了YBCO超导层.添加剂对电泳液的稳定性及涂层性能有着重要影响.实验研究了添加剂(种类选择及添加量)与YBCO超导层的关系.结果表明,添加005gPVB时所制备的样品具有较好的超导电性,其临界电流密度可达100A/cm2(0T,77K).     

脉冲激光沉积(PLD)机理分析及其应用

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广,最有希望的制膜技术．该文阐述了脉冲激光沉积技术的机理、特点,薄膜生长主要包括三个过程：1)激光与物质相互作用产生等离子体;2)等离子体向基片扩散;3)等离子体中粒子在基片上生长薄膜．文章还分析了脉冲沉积过程中各主要沉积参数,如激光能量密度、沉积气压和衬底情况等对薄膜质量的影响,并介绍了其在制备半导体、高温超导、类金刚石、生物陶瓷薄膜等方面的应用。     

CVD金刚石涂层附着性能研究

采用微波等离子体CVD（MPCVD）法在YG6硬质合金基体表面沉积金刚石涂层，在金刚石的形核和生长阶段分别采用不同的沉积条件，研究了分步沉积工艺对金刚石涂层形核，质量及其附着性能的影响，结果表明：采用分步优化的沉积工艺，可明显改善金刚石涂层与刀具基体之间的附着性能，这主要是由于基体表面形核密度的提高，增大了涂层与基体之间的实际接触面积。     

磷酸钙生物陶瓷

磷酸钙生物陶瓷材料包括磷酸三钙（β－TCP）和羟基磷灰石（HA）,具有较好的生物相容性和生物活性,本文总结了磷酸钙生物陶瓷材料的制备方法和力学性能研究的最新进展,指出溶液沉淀法和溶胶凝胶法是目前优先使用的精细磷酸钙陶瓷粉末制备工艺,由于磷酸陶瓷的韧性较低,必须对它进行补强增韧,以扩大在临床中的应用范围。     

丙烯酸酯阳极电泳涂料树脂的制备与性能研究

通过自由基溶液共聚合制备了丙烯酸酯阳极电泳涂料树脂. 研究了不同酸值和羟值的丙烯酸酯单体以及助溶剂对丙烯酸酯电泳漆性能的影响,以及丙烯酸酯树脂的热固化过程和表征了树脂和漆膜的结构. 结果表明,随甲基丙烯酸用量增加,丙烯酸酯树脂水分散体的粒径减小、粘度略有增加、稳定性增强. 以合成条件为丙烯酸酯共聚树脂酸值为64.6 mg KOH/g、羟值为85.5 mg KOH/g、Tg为20℃,一缩二乙二醇单甲醚和异丙醇的体积比为2:3,所得到的电泳涂料具有良好的槽液稳定性,电泳涂膜经热固化后的外观平整、丰满、光亮,硬度为5H,附着力为1级,冲击强度为50kg?cm,耐丁酮摩擦﹥100次.     

溶胶凝胶法合成含镁磷酸三钙生物陶瓷涂层

用溶胶凝胶法在钛合金基体上经600℃烧结合成了含镁β-磷酸三钙生物陶瓷涂层.试验结果表明,CO32-被合成于磷酸三钙晶体结构之中,形成了B型替换,即CO32-部分替换了PO43-在晶体结构中的位置;模拟体液中,这种涂层的表面可以形成明显的新生类骨层,显示出很好的生物活性,有望在医疗实践中作为人工骨质材料得到广泛应用.     

类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层机理的探讨

在类仿生溶液中用电化学沉积法在阳极氧化后的钛表面直接得到了羟基磷灰石（HA）涂层,通过极化测量和电化学反应分析探讨了在类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层的过程,提出了电化学反应、扩散和涂层生长3个阶段的反应机理,理论计算的电化学反应电位和极化曲线所测得的转折电位有较好的一致性。研究结果表明在类仿生溶液中直接电沉积HA涂层具有明显优势,可以通过控制pH值和溶液成分制备出不同性能的HA涂层。