Ti-O薄膜表面抗凝血及人脐静脉内皮细胞种植

利用等离子体浸没离子注入沉积(PIII-D)合成Ti-O薄膜, 并采用体外血小板粘附试验对Ti-O薄膜进行血液相容性评价. 结果表明, 晶态Ti-O薄膜表面具有良好血液相容性. 进一步的薄膜表面人脐静脉内皮细胞种植试验表明, 晶态Ti-O薄膜表面内皮细胞生长自然、正常且均匀覆盖其表面. 研究发现晶态Ti-O薄膜具有良好的内皮细胞化特性.     

高生物活性和高耐磨性人工关节的研制和应用

本文阐述了目前人工关节临床使用中存在的主要问题及新型人工关节的研究现状及发展方向.介绍了本课题"高生物活性、高耐磨性人工关节"的研究思路、研究内容及方法:采用液相等离子喷涂新技术研发具有多孔结构的纳米羟基磷灰石涂层以大幅提高假体表面的生物活性及骨长入能力,同时在关节摩擦副表面沉积类金刚石薄膜降低磨损,从根本上改善人工关节假体实际应用中的两个关键界面:假体-骨界面和摩擦界面的性能,从而得到新型长寿命人工关节.     

氧缺位对金红石型TiO2电子结构和血液相容性影响的理论计算与实验研究

从理论计算和实验验证两方面进行了氧缺位金红石型TiO_2-x薄膜的电子结构和血液相容性关系的研究. 基于局域密度泛函理论, 采用第一性原理方法计算了不同氧缺位浓度下金红石型TiO_2-x的电子结构. 计算结果表明, 在现实可行的氧缺位浓度范围内(小于或等于10%), 随着氧缺位浓度的增加, TiO₂的禁带宽度增大, 氧化钛的半导体类型由p型向n型转变. 不同氧缺位浓度下TiO₂的价带顶主要由O的2p轨道贡献, 导带底主要由Ti的3d轨道贡献. 氧缺位浓度的提高导致了 TiO₂导带底电子态密度的增加. 当材料与血液接触时, 氧缺位TiO_2-x薄膜的n型半导体和电子态占据导带底特征可抑制血液中纤维蛋白原向材料表面传递电荷, 进而抑制血小板的聚集和活化, 从而提高了金红石型TiO_2-x薄膜的血液相容性.     

表面处理和涂层技术在齿轮上的应用初探

利用气相物理沉积(PVD)技术和磁过滤弧源沉积的方法(DFAD),在由20CrMo制造的直齿圆柱齿轮表面分别制备了TiN以及C:N薄膜,并在齿轮传动实验台上进行了性能测试.结果表明:齿轮表面上覆C:N薄膜后,在1 800 rpm,12 Nm的工况下,连续运行50 h,对齿轮表面在体式显微镜下进行观察,薄膜无明显破损,而未覆膜的淬火齿轮表面已经失效.因此,齿轮表面覆膜对改善齿轮的减摩抗磨性的效果是十分明显的,也是切实可行的.同时,还探讨了PVD技术在齿轮传动中应用时出现的问题,如用常用的多弧磁控溅射技术在齿轮表面涂覆TiN膜,因温度太高导致渗碳淬火齿轮表面硬度因回火而降低,无法正常使用,采用磁过滤弧源沉积的方法对齿轮表面进行覆膜,能获得满意效果.