一、Cross-sectional analysis on microstructure of plasma-sprayed HA+TiO_2 composite coatings on titanium substrate（论文文献综述）
许莹,赵思坛,蔡艳青,魏子琰[1]（2020）在《等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层及性能分析》文中进行了进一步梳理目的提高生物医用钛合金涂层的结合力与生物活性。方法采用阳极氧化法在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面先制备纳米氧化管,接着通过等离子喷涂法在纳米氧化层表面喷涂HA生物涂层,制备HA/MO纳米管复合涂层,对合金进行表面改性。在等离子喷涂法制备复合涂层时,通过改变喷涂电压和喷涂距离,对涂层的显微结构和物相组成进行探究,获得最佳制备工艺参数,同时对最佳工艺参数制备的复合涂层,通过电化学工作站实验、自动划痕仪测试、仿生矿化法试验和MTT法（四唑盐比色法）试验,分别评价复合涂层的耐腐蚀性能、附着力、生物活性和细胞毒性。结果在钛合金用阳极氧化法预处理的前提下,通过等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层,当喷涂电压为40V、喷涂距离为100mm时,制备出的HA/MO纳米管复合涂层涂覆均匀,涂层厚度在50μm左右,耐蚀性得到提高,结合力最佳,为14.8 N。HA/MO纳米管复合涂层具有良好的生物活性,通过培养细胞进行毒性实验,HA/纳米管复合涂层试样的毒性分级为0级,对细胞无影响,且从细胞增殖速率分析,试样表现出优异的细胞活性,对细胞的增长速率促进效果最好。结论 HA/MO纳米管复合涂层可以有效提高耐蚀性和结合强度,同时提高材料的生物活性。
毛俊宏[2]（2020）在《等离子喷涂TiO2-SiAlON复合涂层组织结构及性能与耐磨实验研究》文中研究说明磨损是机械零件故障以及安全事故发生的主要原因,作为能够有效降摩减磨的一种方法,利用大气等离子喷涂（APS）技术在机械零部件表面涂覆耐磨涂层能够极大满足现代工业对于节能延寿的迫切需求。β-SiAlON陶瓷是一种具有高硬度和出色耐磨性能的材料,但因其在高温条件下会发生分解一直无法应用于等离子喷涂。本研究将TiO2与SiAlON进行复合,在喷涂过程中TiO2对SiAlON起到了很好的保护作用,最终在3 1 6不锈钢基材上成功制备出TiO2-SiAlON复合涂层,从结构表征、复合涂层的形成机理、涂层性能以及耐磨性能方面进行了研究,本文的主要研究内容如下:（1）使用XRD、SEM、EDS等技术对复合粉末以及涂层的微观结构进行了表征,并且分析了复合涂层的形成过程及机理。研究发现涂层的物相包括金红石型和锐钛矿型TiO2、保留的固态SiAlON陶瓷以及由SiAlON陶瓷分解形成的SiO2,涂层厚度约为200μm,表面呈等离子喷涂典型的溅射形态,截面结构致密。复合粉末经过加热呈现出全熔和半熔两种状态,全熔粉末包含SiO2以及金红石型TiO2,此种状态下形成的涂层结构致密但是SiAlON陶瓷含量低;半熔粉末为外层熔化的金红石TiO2小液滴包裹内层锐钛矿型TiO2以及SiAlON陶瓷颗粒,此种状态下形成的涂层孔隙率大但是SiAlON陶瓷含量高。（2）使用Image-J、维氏硬度计、万能试验机分别对涂层的孔隙率、硬度和结合强度进行了测定,并探究其与涂层耐磨性的内在联系。发现涂层的孔隙率约为9%,在热喷涂涂层孔隙率标准范围之内,对于耐磨涂层而言,这些孔隙可以在摩擦磨损过程中充当储存润滑油以及磨屑的临时场所以改善摩擦磨损行为;复合涂层的显微硬度沿着界面分布先增大后减小,这与复合涂层的孔隙分布相关,其平均显微硬度为501.3 HV,与基材相比提高了约128%;复合涂层与基材之间结合良好,经过测定得到其结合强度为24.3 MPa。（3）在干摩擦和缺油润滑两种环境下,将涂层与基材的摩擦行为进行了比较,探讨涂层的摩擦机理以及润滑机制。在缺油润滑条件下,复合涂层摩擦系数最低并且一直维持在0.1附近,表现出最佳的摩擦性能;无论是在干摩擦还是缺油润滑的条件下,TiO2-SiA1ON复合涂层的磨损率都仅为基材的1/3,缺油润滑条件下的复合涂层磨损率为干摩擦条件下的68%,说明表面孔隙起到了储油作用。基材表面产生严重的塑性变形,并与磨粒磨损和黏着磨损相结合;而复合涂层的失效机制是脆性断裂和轻微的磨粒磨损。
施佳鑫[3]（2020）在《钛合金表面激光熔覆制备稀土掺杂梯度生物陶瓷涂层》文中进行了进一步梳理羟基磷灰石(HA,Ca10（PO4）6（OH）2)是一种生物相容性和生物活性材料,由于其结构与骨矿物相似,被用于不同的生物医学应用。TC4钛合金具有密度低、比强度高、疲劳强度高、生物相容性优异等性能,被广泛应用于生物医学领域。硼（B）是人体生理学的必需元素,它能促进骨骼强度,提高骨骼细胞的密度,增加骨骼对钙磷元素的吸收。此外,氧化镧（La2O3）是一种重要的稀土氧化物,可以提高HA的拉伸和弯曲强度,掺杂低含量的氧化镧可以提高生物活性,同时稀土氧化物可以改善激光熔覆过程中出现的熔覆层质量问题。本课题通过添加稀土元素进一步提升涂层的生物活性和改善激光熔覆过程中出现的质量问题,探索出最优的熔覆层厚度,确定最佳激光熔覆工艺参数,在此基础上进行不同稀土添加量的研究,最后确定最优的稀土添加量。本课题通过激光熔覆技术制备出了稀土掺杂的生物陶瓷涂层,采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等实验设备研究了稀土氧化物添加量对熔覆层物相组成、力学性能、耐腐蚀性能和生物活性的影响。经过课题组的前期探索,确定熔覆粉末质量比为5BH:La2O3=99.4:0.6的条件下（5BH:95wt.%HA+5wt.%CaB6）,通过一系列的探索实验,确定了最优的激光熔覆工艺参数:激光功率P=305W、扫描速度V=840 mm/min、光斑直径D=2.5 mm、搭接率为40%、氩气流速为10 L/min。熔覆层中添加稀土元素时,能观察到晶粒发生明显细化,通过XRD物相检测结果分析,稀土掺杂生物陶瓷涂层主要物相为:HA、B2O3、Ca3（PO4）2、CaTiO3、CaO、CaB2O4、TiO、Ti。当La2O3添加量为0.8wt.%时,硬度显示最高,最高硬度约为基体的2.3倍。稀土掺杂生物涂层与未掺杂稀土生物涂层相比,腐蚀电流密度降低,腐蚀速率下降,熔覆层耐腐蚀性能提高。利用体外模拟体液（SBF Simulated body fluid）浸泡实验评价熔覆层的生物活性,发现熔覆层中的稀土元素可以加快类骨磷灰石沉积,与未添加稀土元素的熔覆层相比磷灰石沉积量增多,当熔覆层中添加0.20.4 wt.%La2O3时,熔覆层表现出良好的生物活性。
曾铭[4]（2020）在《基于高频微振的激光熔覆Ti-Al-Si复合涂层的组织与性能研究》文中进行了进一步梳理钛合金被广泛使用在不同领域,但钛合金的表面硬度低导致了其承载能力差,钛合金还存在耐磨性差,摩擦系数高等缺点,这些缺点使得钛合金在结构件领域的使用受到阻碍。本文章使用TiAlSi混合粉末,以Ti-6Al-4V合金为基体,利用激光熔覆制备钛基复合涂层。对比分析不同工艺参数下,Ti-Al-Si涂层组织与性能的优劣,以此优化涂层的工艺参数。通过加入不同种类和含量的增强相,研究涂层硬度、耐磨性、组织结构变化,以此了解增强相对涂层性能与组织的影响。在激光熔覆过程中施加高频微振,通过比较不同微振频率下获得的涂层,研究振动频率对涂层产生的影响,并获取最优的频率参数。研究结果表明,当激光功率为1500 W,速度为0.0083 mm/s时所得涂层的成形质量优异。熔覆所获得的TiAlSi涂层中主要含有AlTi3、TiAl以及Ti5Si3等相成分。基体和涂层之间有明显的分界面,二者之间呈现良好的冶金结合,没有发现明显的裂纹和气孔。TiAlSi涂层主要由TiAl、Ti3Al和Ti5Si3相组成。在添加Al2O3-13%TiO2后,涂层主要由Ti3Al、Ti3AlC2、TiAl、α-Al2O3和TiO2组成。添加Al2O3-13%TiO2颗粒,提高了钛基复合涂层的显微硬度。含20%Al2O3-13%TiO2颗粒的复合涂层的最大硬度约为770HV0.3,是基体的2.2倍。含量为0%、10%、20%和30%的钛基复合涂层的平均摩擦系数分别为0.592、0.430、0.435和0.438。含20%Al2O3-13%TiO2颗粒的复合涂层的磨损损失最少,磨损表面更光滑,未发现犁沟。YSZ/TiAlSi复合涂层与基体具有良好的冶金结合,涂层组织致密均匀。YSZ/TiAlSi涂层主要由Al2O3、TiO2、SiO2和ZrO2相组成。YSZ/TiAlSi复合涂层的显微硬度随YSZ的加入而增加。当YSZ含量为5%时,涂层的最大硬度达到803HV0.3,约为基体的2.3倍。YSZ颗粒含量为5%的复合涂层的摩擦系数以及磨损体积损失均为最小。此外,其磨损表面比其他涂层更光滑。施加高频微振后,涂层与基体之间结合良好,未有明显孔洞与裂纹产生。加入高频微振后的涂层,熔池厚度加深。添加了高频微振之后,生成相主要为Ti3Al、Ti5Si3以及Ti3SiC2。施加了振动之后,组织变化明显,主要是颗粒状物质整齐散布以及一些长条形的组织。组织结构随着振动频率的增加变得更为细小。在不同振动频率下,涂层的平均硬度值不同。振动频率552HZ、975 HZ、1410 HZ以及2068 HZ分别对应的平均硬度值为623 HV0.3、625 HV0.3、671 HV0.3、701 HV0.3。施加振动辅助制备的涂层平均硬度均有提高,并且随着振动频率越高,平均硬度值随着增大。当使用高频微振辅助制备涂层后,涂层的平均摩擦系数保持在0.45左右,并且波动的范围也变小,较为平滑。
杜青[5]（2019）在《微波水热调控TiO2基微弧氧化涂层微观组织结构及生物活性》文中提出为了解决目前常用牙种植体缺少牙周组织结构的问题,本文采用仿生法在钛表面快速构建类牙周组织结构。首先利用微弧氧化（MAO）技术在钛表面制备含钙磷多孔活性涂层,以此来仿牙骨质结构,随后采用微波水热处理在微弧氧化涂层表面原位形成柔性羟基磷灰石（HA）纳米线,以此来实现类牙周膜纤维束的桥接作用。在钛表面形成类牙周组织多层结构:钛/MAO涂层/柔性HA纳米线,实现MAO涂层与HA纳米线间的界面锚接结构的构建,利用柔性HA纳米线建立类牙骨质与牙槽骨间的桥接关系。采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）,傅立叶变化红外吸收光谱（FT-IR）,X射线光电子谱（XPS）,电感耦合等离子体质谱仪（ICP-OES）,pH计,纳米压痕,万能力学实验机等分析手段来研究对微波处理对微弧氧化涂层表面结构,HA纳米线的形成,力学性能,磷灰石诱导能力,抗菌能力和细胞行为的影响。通过动物植入实验,采用X射线影像,Micro-CT,硬组织切片染色分析,扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）,万能力学试验机对三种不同微米/纳米复合结构的钛种植体在体内的骨整合能力和界面结合状态进行评价。为了制备类骨质结构的生物活性涂层,在EDTA-2Na,Ca（CH3COO）2·H2O,Ca（H2PO4）2·H2O,NaSiO3·9H2O,NaOH和H2O2的基础电解液中,成功在纯钛表面制备含钙磷硅钠多孔涂层,主要由含钙磷的非晶态结构和少量锐钛矿型二氧化钛相组成。随着电解液中Ca（CH3COO）2·H2O含量的增加,涂层内Ca和P元素含量反而降低。此外,在电解液中加入Zn（CH3COO）2后,涂层主要由锐钛矿型,金红石型二氧化钛相和非晶结构组成。同时,涂层内Ca和P元素含量明显降低。为了制备类牙周膜纤维束的纳米线结构,利用微波水热处理在MAO涂层表面成功构建3种不同纳米结构:HA纳米棒,HA纳米棒和Na0.23TiO2纳米片,Na0.23TiO2纳米片。随着微波水热温度,微波水热时间和NaOH浓度的增加,涂层表面的HA纳米棒数量先增加后减少。而Na0.23TiO2纳米片数量随之增加,由于氢氧根离子与二氧化钛相之间的反应加剧。根据HA晶体形成的热力学和动力学计算结果可知,由于涂层内Ca和P含量大幅度降低,导致HA晶体形核困难。同样地,引入Zn元素后,导致涂层内Ca和P元素含量的降低,从而导致在微波水热处理中涂层表面形成HA纳米线变得困难。MAO涂层经微波水热处理后,涂层表面粗糙度,润湿性,表面能,Zeta电位和表面电势显着提高,且表面弹性模量和硬度显着降低,是由于涂层表面形成大量的HA纳米棒或Na0.23TiO2纳米片。此外,当NaOH浓度少于等于0.5 mol/L时,涂层与基体间的界面结合强度没有明显降低。在0.01 mol/LNaOH溶液中微波水热处理的涂层表面形成的HA纳米线具有很好的柔性特征。对MAO涂层进行微波水热处理后,涂层表面的磷灰石诱导能力得到显着增强,一方面,HA晶体与磷灰石存在很好的晶体学匹配性,可为磷灰石在涂层表面沉积形成提供更多的形核能,另一方面,涂层表面的HA晶体发生溶解,提高涂层与溶液界面处的Ca2+和PO43-离子浓度,从而促进磷灰石的形成。此外,微波水热处理的涂层表面的细胞粘附,细胞繁殖,ALP活性,蛋白质吸附和基因表达能力都显着增强。同时,含锌MAO涂层经微波水热处理后,抗菌能力显着增强,是由于涂层表面Zn元素含量的增加。微波水热处理的微弧氧化钛种植体植入兔胫骨16周后,体内相容性表现良好,种植体周围形成大量的新骨组织,几乎没有软组织,具有很高的界面结合力,表现出优异的骨-种植体界面结合状态。拔出种植体后表面残留大量的骨组织,且断裂位置既发生在骨一侧,也发生在涂层一侧,表现出优异的骨整合能力。同时,在0.01 mol/LNaOH溶液中微波水热处理的MAO钛种植体表面形成的HA纳米线一端联接在涂层表面,另一端联接在骨组织上,利用柔性HA纳米线实现类骨质结构涂层与骨组织之间的桥接作用,实现了仿生牙周组织结构的目的。综上所述,微弧氧化和微波水热处理技术成功在钛种植体表面构建类牙周组织结构的三层结构:钛/MAO涂层/柔性HA纳米线,具有优异的骨整合能力。
邹岩龙[6]（2019）在《温喷和冷喷涂羟基磷灰石及羟基磷灰石/钛复合涂层组织结构与性能研究》文中研究指明钛及钛合金材料因其良好的力学性能、生物性能和耐蚀性能常应用于骨移植材料。通过表面制备生物陶瓷涂层,不仅可以保持钛合金良好的力学性能,而且可改善钛合金的生物活性。目前,钛合金表面等离子喷涂羟基磷灰石（HA）涂层是制备植入体广泛应用的方法。但是,涂层制备过程存在羟基磷灰石易发生分解降低涂层生物性能问题。本文采用冷喷涂和温喷涂的方法降低喷涂温度以避免涂层形成过程羟基磷灰石的分解,并通过粉末中加入金属钛来增强涂层的力学性能,制备了力学性能和生物性能良好的羟基磷灰石和羟基磷灰石/钛复合涂层。运用温喷涂工艺（简称温喷）,使用的燃气为丙烷（C3H8）、助燃气为氧气（O2）、送粉气为氮气（N2）。在丙烷气体压力为0.40 MPa,流量为15 splm;氧气压力为0.50 MPa,流量为60 splm;送粉气压力为0.6 MPa,流量为40 splm;喷涂距离为30 mm条件下,采用团聚工艺制备的球形HA粒子,在316L不锈钢基体上温喷涂HA单个粒子沉积实验。运用冷喷涂（简称冷喷）工艺,加速气体和送粉气体均为N2气,气体压力分别为2.0和2.4 MPa,喷涂距离为20 mm,气体温度分别为300℃、450℃和600℃的条件下,采用团聚工艺制备的球状HA粒子在316L不锈钢、Ti6Al4V、HA基体上进行HA单个粒子沉积实验。运用扫描电镜（SEM）研究温喷和冷喷沉积的HA粒子的表面及截面形态。结果表明:温喷和冷喷沉积的HA粒子均呈现中间隆起周边有径向溅射物的特征,横截面为上下表面非对称的椭球状,截面上的孔隙呈现非均匀分布。采用优化的温喷工艺参数和HA,HA90%Ti10%（H9T1）、HA70%Ti30%（H7T3）、HA50%Ti50%（H5T5）和HA30%Ti70%（H3T7）粉末,在316L不锈钢基体上制备HA及HA/Ti复合涂层。运用冷喷在加速气体为N2气,气体压力为2.0 MPa,送粉气体压力为2.4 MPa,喷涂距离为20 mm,枪室气体温度为300℃,喷枪移动速度为15 mm/s条件下,在316L不锈钢基体上制备HA涂层。分别运用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了HA涂层的显微组织结构、成分、相结构、化学结构。采用透射电镜研究了HA粉末和冷喷HA涂层的晶体形态。结合涂层显微硬度、弹性模量、结合强度、磨损失重、极化曲线等研究了涂层的力学性能和电化学腐蚀性能。采用模拟体液浸泡实验研究了涂层的生物性能。结果表明:温喷和冷喷HA涂层呈现非层状的显微组织,涂层较为致密,涂层与基体界面未有明显裂纹。涂层具有与原始粉末相同的相结构、化学结构及类似的化学成分。温喷HA/Ti复合涂层出现了氧羟基磷灰石结构。冷喷HA涂层的显微硬度、结合强度和在Al2O3对偶上的磨损失重量分别为59.0±5.6kg/mm2、11.1±1.2MPa和2.24mg。温喷HA、H9T1、H7T3、H5T5和H3T7涂层的显微硬度、弹性模量、结合强度和Al2O3对偶上的磨损失重量分别为0.32、0.43、0.59、0.97和1.41GPa,1.37、2.69、5.05、12.14和23.28 GPa,17.29、22.33、25.45、28.27和34.76MPa,2.9、1.7、1.4、1.2和1mg,但冷喷和温喷HA涂层在聚碳酸酯（PC）和聚氨酯（PU）对偶上磨损失重不明显。冷喷HA涂层电极电位和腐蚀电流均低于316L不锈钢基体,表明具有较好电化学腐蚀性能。HA涂层及HA/Ti复合涂层在模拟体液中浸泡后,表面都生成了一层细小颗粒的磷灰石,表明所制备的HA及HA/Ti复合涂层具有良好的生物活性。
张晨[7]（2018）在《等离子喷涂氧化铝基共晶陶瓷涂层的研究》文中进行了进一步梳理等离子喷涂Al2O3涂层具有高硬度、较好的高温稳定性和化学稳定性,但是其结合强度低、韧性和抗热震性差,限制了其更广泛的应用。本文基于Al2O3基二元共晶陶瓷成分设计,制备Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3共晶体系陶瓷复合涂层,分别研究等离子喷涂Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3共晶陶瓷涂层的组织结构与性能,以及添加剂（Y2O3、CeO2、TiO2）对Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3共晶陶瓷涂层组织结构与性能的影响规律;同时研究Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3系涂层在高温下的组织结构和性能演变规律。研究发现,等离子喷涂Al2O3-ZrO2涂层的相组成为t-ZrO2、α-Al2O3和γ-Al2O3相。Al2O3-Y2O3涂层相组成为α-Al2O3、c-Y2O3、Y3Al5O12（YAG）及Y4Al2O9（YAM）相。等离子喷涂Al2O3-ZrO2系涂层和Al2O3-Y2O3系涂层中都存在大量非晶相,其是由等离子喷涂工艺的特点和涂层材料共晶成分所决定的。在Al2O3-Y2O3系涂层中,Al2O3以α-Al2O3相存在,没有出现Al2O3-ZrO2系涂层中的γ-Al2O3相。对比等离子喷涂Al2O3-ZrO2涂层和加入不同含量Y2O3、CeO2及TiO2的Al2O3-ZrO2体系涂层发现,在本文实验条件下,加入3 wt.%Y2O3、4 wt.%CeO2、10 wt.%TiO2的Al2O3-ZrO2系涂层孔隙率更低,涂层更为均匀致密。Al2O3-ZrO2系涂层呈层状分布,河流花样明显。对比等离子喷涂Al2O3-Y2O3涂层和加入不同含量TiO2的Al2O3-Y2O3涂层发现,加入2wt.%TiO2后Al2O3-Y2O3系涂层中孔隙大小和数量明显降低,组织分布更均匀。涂层的力学性能研究表明,加入3 wt.%Y2O3、4 wt.%CeO2和10 wt.%TiO2有利于提高Al2O3-ZrO2涂层的硬度、韧性、结合强度和摩擦磨损性能;加入2 wt.%TiO2有利于提高Al2O3-Y2O3涂层的的硬度、韧性、结合强度和摩擦磨损性能。研究了Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3体系涂层在850℃高温水淬条件下的抗热震性,发现与Q235钢为基体相比,以TC4钛合金为基体时两体系涂层具有更好的抗热震性;尤其是以TC4钛合金为基体并喷涂NiCrAlY打底层能有效缓解Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3体系涂层与金属基体间热膨胀系数的不匹配,提高涂层的热循环寿命。同时发现加入添加剂（Y2O3、CeO2和TiO2）有利于提高Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3体系涂层的抗热震性。在不同温度下（800℃、1000℃、1200℃）对Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3体系涂层热处理2 h发现,两体系涂层在800℃组织结构和性能稳定。随着温度的升高,Al2O3-ZrO2体系涂层在高温下发生了相变,1000℃时非晶相发生晶化、γ-Al2O3转变为α-Al2O3,1200℃时非晶相完全晶化、γ-Al2O3完全转变为α-Al2O3。随着温度的升高,Al2O3-Y2O3体系涂层在高温下也发生了相变,1000℃时非晶相发生晶化、Y2O3完全与Al2O3反应生成了YAG相和YAM相;1200℃时非晶相完全晶化。高温处理使Al2O3-ZrO2和Al2O3-Y2O3体系涂层的孔隙率有所降低,硬度有所升高。
王朴[8]（2015）在《阳极氧化处理钛合金对水热电化学沉积HA涂层的影响》文中研究表明钛及钛合金（Ti6Al4V）由于具有优异的机械性能、较高的耐腐蚀性和良好的生物相容性而成为理想的医用植入材料。然而,钛合金生物活性较差,植入人体后不能与骨形成骨性结合,只能通过机械嵌连形成物理性结合,不利于在人体内的长期稳定性。因此,为提高钛合金表面生物活性,改善植入体在人体内的骨结合能力,钛合金表面改性处理已成为现在国内外研究的热点。本文通过在0.15mol/L HF+2mol/L H3PO4的溶液中对钛合金表面进行阳极氧化预处理,而后通过水热电化学方法在改性处理的基体表面涂覆羟基磷灰石（HA）涂层。通过改变阳极氧化预处理的电压和氧化时间,研究了阳极氧化预处理工艺参数对钛合金表面形貌、物相、润湿性及粗糙度的影响,实验结果表明:（1）钛合金经过不同电压（5-40V）阳极氧化预处理后,表面均出现了高度有序的无定形二氧化钛（TiO2）纳米管阵列,经450℃热处理后转化为锐钛矿型TiO2,其纳米管管径随着阳极氧化电压的增加而增大,在电压为25V时得到的纳米管管径最大,约为100nm,继续增加电压,纳米管结构破坏,出现塌陷;阳极氧化处理后钛合金基体表面与模拟体液（SBF）的接触角明显降低,经25V预处理的试样表面接触角值由预处理前的50.6°降至15.5°左右,表明基体表面具有好的润湿性;并且阳极氧化处理后试样表面的粗糙度明显增加,在电压为25V时粗糙度Ra达到0.56μm。（2）钛合金阳极氧化预处理不同时间（0-45min）并经450℃热处理后,表面也生成了锐钛矿型TiO2;当氧化时间从5min增加30min时,基体表面的TiO2氧化膜逐渐从纳米孔状结构变成管壁彼此分离的纳米管状结构,并且孔径尺寸随氧化时间的延长而增大,在氧化时间为30min时具有最大的管径尺寸,同时具有较小的接触角。继续增加氧化时间,纳米管尺寸几乎保持不变。25V电压下阳极氧化处理30min的钛合金试样在0.02mol/L CaCl2、0.012mol/L K2HPO4·3H2O和0.139mol/L NaCl的电解液中采用不同的水热电化学工艺参数沉积制备HA涂层的实验结果表明:水热电化学沉积均得到了HA涂层,涂层表现为分层生长,表现为底部的棒状HA和顶部的团絮状HA晶体,物相组成不随沉积条件的不同而改变。（1）沉积温度为120℃时,得到的HA涂层均匀致密,为细小的棒状结构;随着温度的升高（120-200℃）,HA晶粒尺寸增大。HA涂层的结晶度随着沉积温度的升高而逐渐减小,在120℃时取得最大值,约为75%;涂层与基体之间的结合强度随沉积温度的升高呈现降低趋势,在温度为120℃时涂层的结合强度最大,约为20.0MPa;模拟体液浸泡6d后,涂层表面出现馒头状形态,表明水热电化学沉积得到的HA涂层具有较好的生物活性。（2）改变水热电化学沉积的电流密度值（0.5-1.75mA/cm2）,对HA涂层的物相结构没有影响。不同的电流密度下沉积得到的HA涂层的晶粒尺寸变化不大,涂层的厚度随电流密度的增加先增大后减小;当沉积电流密度为1.25mA/cm2时,涂层厚度达到最大为26.4μm,此时得到的涂层最为致密,与基体的结合强度较高,已接近20.0MPa。在SBF中能较快的诱导类骨磷灰石（CHA）的生成,最大直径达到7-8μm,表明涂层的生物活性较好。（3）通过水热电化学沉积不同时间（0.5-3h）的钛基体上均布满了HA涂层,沉积时间过短如0.5-1h时得到的涂层很稀薄,晶粒尺寸较小,随着沉积时间的增加,HA晶粒逐渐长大,涂层的沉积量增加。当沉积时间过长如2.5-3h时,第二层晶体快速生长使得到的涂层疏松,出现较多裂纹。水热电化学沉积温度120℃,电流密度为1.25mA/cm2,沉积时间为2h时得到的HA涂层致密,与基体之间的结合强度达到20.0MPa左右,生物活性较好,在模拟体液中浸泡6d就已经诱导生成了类骨磷灰石。Ti6Al4V钛合金经不同阳极氧化工艺参数处理后在温度120℃、电流密度1.25mA/cm2水热电化学沉积2h得到HA涂层的实验结果表明:（1）钛合金经0-30V不同电压阳极氧化处理30min后,用水热电化学技术在其表面均沉积得到了HA涂层。涂层表现为分层生长,并且棒状HA晶体的沉积量随着阳极电压的升高而增多。HA的结晶度随着预处理电压的升高先增大后降低,在电压为25V时,结晶度最大约为73%。涂层与基体之间的结合强度经阳极氧化预处理后明显增强,且随着预处理电压的升高先增加后减小,在25V时达到最大,约为20.0Mpa。模拟体液浸泡后,球状HA晶粒尺寸随电压的升高而增大,在电压为25V最为显着,表明具有较好的生物活性。（2）在电压25V下阳极氧化不同时间0-45min后水热电化学沉积HA涂层仍表现为分层生长,涂层的组分不随阳极氧化时间的不同而改变。HA涂层的结晶度随着预处理时间的增加而增大,氧化时间为30min时,结晶度约为74%。经阳极氧化预处理后,HA涂层与基体之间的结合强度明显增强,且随着氧化时间的增加先增大后稍有减小,在25V电压下阳极氧化处理30min沉积得到的涂层与基体之间的结合强度达到最大为20.0MPa。
杜青[9]（2015）在《喷砂酸蚀（SLA）钛表面生物活化及性能表征》文中研究指明本文采用喷砂处理、强酸腐蚀处理及阳极氧化处理等复合方法制备微纳米级多孔结构,采用电泳沉积方法在微纳米级复合结构上制备复合生物涂层,后续采用热处理方法对结构和成分进行优化,制备具有高生物活性的微纳米级多孔复合生物活性涂层。采用扫描电子显微镜（S E M）、激光共聚焦显微镜（C L M S）、X射线衍射（X R D）、X射线能量分光分散计（E D S）、X射线光电子谱（X P S）及接触角测定仪和电化学工作站对不同预处理基体的多孔微纳米级复合涂层的表面组织结构及物化性能进行表征;通过浸泡S B F在涂层表面进行仿生沉积,并使用S E M、X R D、傅里叶红外光谱（F T-I R）对磷灰石层的表面组织结构进行表征,根据磷灰石层的数量、形貌及形成时间来评价试样的生物活性高低。将试样浸泡在血红细胞培养试管中,根据试管上清液的颜色以及游离血红蛋白质数量来确定试样溶血性能的优劣;通过将试样与细胞共同培养,采用倒置相差显微镜观察细胞的形态以及采用C C K-8法来检测细胞的相对增殖情况来评价试样细胞毒性的高低。采用喷砂处理和酸蚀处理在纯钛基体上制备微米级多孔结构,在S L A基础上进行阳极氧化处理得到微纳米级复合多孔结构,采用S E M观察不同处理方法试样的形貌,通过与喷砂处理和喷砂酸蚀处理的钛对比,A N O试样更适合作为电泳沉积的基体材料;采用S E M、C L M S、X R D对不同参数下的试样表面组织结构进行表征,采用控制变量法确定电泳沉积的电压参数为3 V、时间参数为1 h、电解质浓度为C a（N O 3）2:（N H 4）2 H P O 4为1 0:4、电解液种类为水时达到最佳配比。通过X R D测定可知沉积涂层的主要物相为基体T i相和B r u s h i t e相,经过X P S测定主要元素T i的化合态对应+4价,O的化合态对应于-2价,C a的化合态对应+2价,P的化合态对应-5价。经热处理后涂层发生相变形成新相焦磷酸钙,主要物相为锐钛矿型和金红石型混合的二氧化钛,表面结构得到优化,表面元素含量得到提高。浸泡模拟体液后,采用S E M、E D S、X R D、F T-I R对磷灰石层的表面组织结构进行表征;经S E M和X R D证实,U N T R、S L A和A N O试样基本保持原有的形貌和物相,可以说明经过喷砂处理和喷砂酸蚀处理和阳极氧化处理的试样不能诱导磷灰石的形成,生物活性很差;U N T R和S L A经电泳沉积后浸泡模拟体液3天就有磷灰石的形成,说明电泳沉积后试样生物活性得到提高;A N O试样经电泳沉积后浸泡3天后形成大量的球状磷灰石完全覆盖住原有形貌,随着浸泡时间的增加,形成的磷灰石相互堆砌,边界增多,磷灰石层厚度得到增加。说明以A N O为电泳沉积的基体材料,制备的微纳米级复合多孔结构涂层具有更高的生物活性。对阳极氧化后进行热处理,再进行电泳沉积处理得到A N O+R+E P D试样,浸泡模拟体液7天后形成的球状磷灰石完全覆盖住原有形貌,与A N O+E P D试样对比,形成的球状磷灰石直径变小,说明二氧化钛纳米管由非晶态转变为晶态对磷灰石晶粒起到细化作用,从而引起球状磷灰石直径的减小;对电泳沉积涂层进行热处理后,浸泡模拟体液7天后,形成的球状磷灰石依附于原有结构,保留类似于原有形貌的结构。由此可以推断磷灰石的形核长大属于异质形核,同时也说明涂层发生相变后形成的新相不能发生溶解反应,不能促进磷灰石的形成。电泳沉积之前,U N T R、S L A、A N O试样的润湿角依次减小,而U N T R和S L A试样经电泳沉积后润湿角与A N O试样润湿角基本一致,说明沉积涂层属于亲水性材料;A N O试样电泳沉积后润湿角小于1 0°,基本达到超亲水性材料。试样的粗糙度值与润湿角呈现相反趋势,说明粗糙度越大,润湿角越小,亲水性越好。纯钛经喷砂酸蚀,阳极氧化处理的试样经电泳沉积后腐蚀电流降低,说明耐腐蚀性性得到提高。将S A E P D浸泡在血红细胞培养试管中,试管上清液呈现无色澄明,细胞下沉,测得细胞溶血率为2%小于5%,说明试样没有溶血性;将S A E P D与L-9 2 9细胞共同培养一定时间后,细胞的形态呈现梭形和不规则三角形,用C C K-8法测得细胞的相对增值率大于7 0%,说明试样没有细胞毒性。综上所述,钛经喷砂酸蚀,阳极氧化经电泳沉积后形成的微纳米级多孔复合结构涂层具有更高的生物活性,没有溶血现象和细胞毒性,满足生物相容性要求。
彭晴[10]（2015）在《纯钛表面TiO2纳米管及纳米羟基磷灰石（nHA）制备与性能研究》文中认为钛及钛合金具有较低的弹性模量,高的比强度,良好的耐腐蚀性能和生物相容性,作为生物移植材料有着广泛的应用前景。对于骨移植材料,要求材料具有良好的生物活性以促进骨组织快速结合。但钛及钛合金本身是生物惰性材料,因此,本论文以纯钛作为研究对象,采用阳极氧化法首先在钛表面制备出了TiO2纳米管阵列,研究了阳极氧化工艺参数对TiO2纳米管阵列形貌的影响,并对TiO2纳米管阵列的亲水性和生物相容性进行了评估。在此基础上,采用电化学沉积法制备出了Ti/TiO2阵列/羟基磷灰石（HA）涂层,研究了该涂层的界面结合强度及其生物相容性。其主要结论如下:（1）以NH4F/丙三醇为电解液,采用阳极氧化法,在纯钛表面成功地原位生长出有序的TiO2纳米管阵列,并研究了工艺参数对TiO2纳米管阵列形貌的影响。研究结果表明:在氧化电压20V,氧化时间12h,氧化温度30℃条件下所生长出的TiO2纳米管阵列排列规则有序,纳米管管径在40-140nm之间,管长大于4μm,在550℃退火后,TiO2纳米管为锐钛矿型。（2）对该TiO2纳米管阵列的亲水性和生物相容性进行了评估。结果表明:该TiO2纳米管阵列具有优异的亲水性能,体外细胞毒性实验表明TiO2纳米管阵列无明显毒性,具有良好的生物相容性,同时研究结果表明亲水性越好的TiO2纳米管阵列生物相容性更佳。（3）采用电化学沉积法,在TiO2纳米管阵列成功地沉积得到Ti/TiO2/nHA复合涂层,并研究了工艺参数对HA涂层形貌的影响。研究结果表明:在沉积电流密度3mA/cm2,氧化时间30min,沉积温度50℃条件下所沉积的HA涂层表面平整,晶粒尺寸均匀,晶粒呈垂直排列,彼此之间存在一定的间隙,晶粒为纳米尺寸,在60-120nm之间。（4）对该涂层的结合强度和生物相容性进行了评估。结果表明:该涂层的结合强度为26.7±2MPa,显着地提高了基体与涂层之间的结合强度。体外细胞毒性实验表明,该涂层无明显毒性,生物相容性良好。
二、Cross-sectional analysis on microstructure of plasma-sprayed HA+TiO_2 composite coatings on titanium substrate（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Cross-sectional analysis on microstructure of plasma-sprayed HA+TiO_2 composite coatings on titanium substrate（论文提纲范文）
（1）等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层及性能分析（论文提纲范文）
| 1 试验 |
| 1.1 实验原料 |
| 1.2 复合涂层的制备 |
| 1.2.1 阳极氧化法制备MO纳米氧化层 |
| 1.2.2 等离子喷涂制备HA/MO纳米氧化层复合涂层 |
| 1.3 性能测试及组织观察 |
| 1.3.1 物相分析 |
| 1.3.2 微观形貌分析 |
| 1.3.3 耐腐蚀性测试 |
| 1.3.4 结合力测试 |
| 1.3.5 生物活性测试 |
| 1.3.6 细胞毒性测试 |
| 2 结果及分析 |
| 2.1 MO纳米管表面形貌与成分分析 |
| 2.2 等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层 |
| 2.2.1 喷涂电压对HA/MO纳米管复合涂层的影响 |
| 2.2.2 喷涂距离对HA/MO纳米管复合涂层的影响 |
| 2.2.3 HA/MO纳米管涂层断面微观结构分析 |
| 2.3 试样的耐腐蚀性分析 |
| 2.4 试样的结合力分析 |
| 2.5 试样的生物活性评价 |
| 2.6 试样细胞活性及毒性评价 |
| 3 结论 |
（2）等离子喷涂TiO2-SiAlON复合涂层组织结构及性能与耐磨实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 等离子喷涂技术 |
| 1.2.1 等离子喷涂的原理及特点 |
| 1.2.2 等离子喷涂系统的设备组成及选材 |
| 1.2.3 工艺参数对涂层质量的影响 |
| 1.2.4 等离子喷涂的发展与耐磨涂层研究 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 SiAlON陶瓷的制备及其与等离子喷涂的矛盾 |
| 1.3.2 TiO_2涂层的制备技术与研究 |
| 1.4 研究目标、主要内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要内容及技术路线 |
| 第二章 实验方案及测试分析方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 粉末原料 |
| 2.1.3 喷涂粉末制备工艺 |
| 2.2 涂层的制备 |
| 2.2.1 等离子喷涂设备 |
| 2.2.2 基材的预处理 |
| 2.2.3 工艺参数的设计 |
| 2.3 涂层微观组织检测 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 微观组织观察 |
| 2.4 涂层性能测试 |
| 2.4.1 孔隙率测定 |
| 2.4.2 结合强度测试 |
| 2.4.3 显微硬度测试 |
| 2.5 摩擦磨损实验 |
| 2.5.1 摩擦磨损实验方法及设备 |
| 2.5.2 摩擦系数和磨损率 |
| 2.5.3 磨损形貌分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 等离子喷涂TiO_2-SiAlON微观组织与形成过程 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 等离子喷涂粉末的微观结构 |
| 3.3 粉末及涂层的物相结构分析 |
| 3.4 涂层的微观组织分析 |
| 3.4.1 涂层的表面形貌 |
| 3.4.2 涂层的截面结构 |
| 3.5 TiO_2-SiAlON涂层的形成过程及机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 等离子喷涂TiO_2-SiAlON涂层性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层孔隙率测试分析 |
| 4.3 显微硬度分析 |
| 4.4 结合强度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 等离子喷涂TiO_2-SiAlON涂层摩擦磨损性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 摩擦磨损过程 |
| 5.3 涂层的耐磨性能 |
| 5.3.1 涂层的摩擦系数分析 |
| 5.3.2 涂层的磨损量分析 |
| 5.4 基材和涂层的磨损机理及润滑机制 |
| 5.4.1 基材和涂层磨损三维形貌分析 |
| 5.4.2 基材和涂层磨损微观形貌分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利 |
（3）钛合金表面激光熔覆制备稀土掺杂梯度生物陶瓷涂层（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 激光熔覆制备稀土掺杂梯度生物陶瓷涂层的背景和意义 |
| 1.2 骨生物材料的研究现状 |
| 1.2.1 生物材料的种类 |
| 1.2.2 激光熔覆在生物涂层中的应用 |
| 1.2.3 激光熔覆制备涂层的主要缺陷以及微观质量控制 |
| 1.2.4 添加稀土氧化物对激光熔覆层影响的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 预置涂层的制备 |
| 2.2.2 激光熔覆实验 |
| 2.3 熔覆层组织与性能表征 |
| 2.3.1 熔覆层形貌分析 |
| 2.3.2 微观组织及物相分析 |
| 2.3.3 显微硬度测试 |
| 2.3.4 电化学测试 |
| 2.3.5 体外生物活性分析 |
| 第3章 激光熔覆稀土掺杂生物涂层的工艺研究 |
| 3.1 掺杂稀土生物涂层的配比与制备 |
| 3.1.1 涂层成分配比的确定 |
| 3.1.2 涂层厚度的确定 |
| 3.2 激光熔覆工艺参数的优化 |
| 3.2.1 熔覆层显微组织分析 |
| 3.2.2 熔覆层活性相分析 |
| 3.2.3 熔覆层显微硬度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 稀土含量对生物涂层组织性能的影响 |
| 4.1 熔覆层显微组织及物相成分 |
| 4.2 熔覆层显微硬度分析 |
| 4.3 熔覆层耐腐蚀性性能影响 |
| 4.4 熔覆层生物活性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于高频微振的激光熔覆Ti-Al-Si复合涂层的组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 钛合金表面改性技术研究现状 |
| 1.2.1 微弧氧化 |
| 1.2.2 气相沉积 |
| 1.2.3 离子注入 |
| 1.2.4 等离子喷涂 |
| 1.2.5 激光表面改性 |
| 1.3 激光熔覆技术 |
| 1.3.1 激光熔覆原理 |
| 1.3.2 激光熔覆设备 |
| 1.3.3 激光熔覆材料 |
| 1.3.4 激光熔覆工艺 |
| 1.4 激光熔覆辅助方法研究 |
| 1.4.1 电流 |
| 1.4.2 磁场 |
| 1.4.3 超声振动 |
| 1.4.4 机械振动 |
| 1.5 本课题研究主要内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 熔覆材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.4 涂层分析方法 |
| 2.4.1 制备金相样品 |
| 2.4.2 观察显微组织 |
| 2.4.3 XRD分析 |
| 2.5 涂层性能测试 |
| 2.5.1 显微硬度测试 |
| 2.5.2 摩擦磨损性能测试 |
| 第三章 激光工艺参数对TiAlSi复合涂层的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光功率对涂层表面形貌的影响 |
| 3.3 扫描速度对涂层表面形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层组织性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层组织特征分析 |
| 4.2.1 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层宏观形貌分析 |
| 4.2.2 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层组织分析 |
| 4.2.3 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层相成分分析 |
| 4.3 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层性能分析 |
| 4.3.1 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层的显微硬度分析 |
| 4.3.2 Al_2O_3-13%TiO_2对TiAlSi涂层的耐磨性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层组织性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层组织特征分析 |
| 5.2.1 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层宏观形貌分析 |
| 5.2.2 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层相成分分析 |
| 5.2.3 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层组织分析 |
| 5.3 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层性能分析 |
| 5.3.1 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层的显微硬度分析 |
| 5.3.2 ZrO_2-8%wt Y_2O_3对TiAlSi涂层的耐磨性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi涂层的组织与性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高频微振工艺参数 |
| 6.3 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层组织特征分析 |
| 6.3.1 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层宏观形貌分析 |
| 6.3.2 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层相成分分析 |
| 6.3.3 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层组织分析 |
| 6.4 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层组织性能分析 |
| 6.4.1 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层组织显微硬度分析 |
| 6.4.2 高频微振辅助激光熔覆TiAlSi复合涂层组织耐磨性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）微波水热调控TiO2基微弧氧化涂层微观组织结构及生物活性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 牙周组织特征 |
| 1.2.1 牙周组织结构 |
| 1.2.2 牙周组织结构界面特征 |
| 1.3 牙周组织工程的研究现状 |
| 1.3.1 种子细胞和生长因子 |
| 1.3.2 支架材料的选择 |
| 1.3.3 钛表面处理对牙周膜干细胞行为的影响 |
| 1.4 牙种植体表面构建类牙骨质涂层的研究现状 |
| 1.4.1 牙种植体的材料选择及要求 |
| 1.4.2 钛表面生物活性涂层的制备方法 |
| 1.4.3 微弧氧化涂层结构设计 |
| 1.4.4 微弧氧化涂层成分设计 |
| 1.5 后续处理优化钙磷微弧氧化涂层表面组织结构的研究现状 |
| 1.5.1 常见的后续处理 |
| 1.5.2 水热处理 |
| 1.5.3 微波水热处理 |
| 1.6 本文研究目的意义与主要研究内容 |
| 1.6.1 本文研究目的及意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料和研究方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.2 仿生结构设计思路和制备工艺设计 |
| 2.2.1 仿生结构设计思路 |
| 2.2.2 微弧氧化处理工艺设计 |
| 2.2.3 微波水热处理工艺设计 |
| 2.3 羟基磷灰石晶核形成热力学和动力学计算 |
| 2.3.1 热力学计算 |
| 2.3.2 动力学计算 |
| 2.4 组织结构分析方法 |
| 2.4.1 X射线衍射 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4.3 透射电子显微镜 |
| 2.4.4 傅立叶变化红外光谱 |
| 2.4.5 X射线光电子谱 |
| 2.4.6 电感耦合等离子体质谱仪和pH计 |
| 2.4.7 原子力显微镜 |
| 2.5 涂层表面物化性质和力学性能表征 |
| 2.5.1 润湿角和表面能测试 |
| 2.5.2 Zeta电位测试 |
| 2.5.3 纳米压痕 |
| 2.5.4 界面结合强度 |
| 2.5.5 纳米线柔性表征 |
| 2.6 体外模拟体液浸泡 |
| 2.7 抗菌性能试验 |
| 2.8 体外细胞实验 |
| 2.8.1 细胞培养 |
| 2.8.2 细胞行为表达 |
| 2.8.3 基因表达 |
| 2.8.4 细胞形态观察 |
| 2.9 动物体内评价实验 |
| 2.9.1 种植体制备工艺 |
| 2.9.2 种植手术过程 |
| 2.9.3 取材手术 |
| 2.9.4 体内生物活性的表征手段 |
| 第3章 TiO_2基微弧氧化生物涂层的制备与结构调控 |
| 3.1 含钙磷和含钙磷锌微弧氧化涂层的微观显微组织结构 |
| 3.1.1 含钙磷微弧氧化涂层的微观组织结构与特征 |
| 3.1.2 含钙磷锌微弧氧化涂层的微观组织结构与特征 |
| 3.2 电解液中组成及含量对MAO涂层表面组织结构的调控作用 |
| 3.2.1 电解液中离子组成和含量对涂层表面形貌和成分的影响 |
| 3.2.2 电解液中离子组成和含量对涂层表面物相的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 微波水热处理微弧氧化涂层的工艺设计与结构调控 |
| 4.1 水热温度及涂层中锌元素对涂层表面组织结构的调控作用 |
| 4.1.1 水热温度及涂层中锌元素对涂层微观组织结构的影响 |
| 4.1.2 水热温度及涂层中锌元素对物相组成与成分的影响 |
| 4.2 水热时间对涂层表面显微组织结构的调控作用 |
| 4.2.1 水热时间对涂层微观组织结构的影响 |
| 4.2.2 水热时间对涂层表面物相组成和成分的影响 |
| 4.2.3 微波水热时间与涂层内元素迁移行为及组织结构的关系 |
| 4.3 NaOH浓度对涂层表面组织结构的调控作用 |
| 4.3.1 NaOH浓度对涂层微观组织结构的影响 |
| 4.3.2 NaOH浓度对涂层表面物相组成和成分的影响 |
| 4.3.3 微波水热处理MAO涂层显微组织结构的演变过程 |
| 4.4 微波水热和涂层成分对涂层显微组织结构的影响作用 |
| 4.4.1 微波在涂层组织结构演变过程中的作用 |
| 4.4.2 涂层成分对微波水热处理涂层微观组织结构的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微波水热调控微弧氧化涂层表面性质和磷灰石诱导能力 |
| 5.1 微波水热调控MAO涂层表面的物理化学特性 |
| 5.1.1 NaOH浓度对涂层表面物理化学特性的影响 |
| 5.1.2 涂层表面组织结构与涂层表面物理化学特性间的关系 |
| 5.2 微波水热调控MAO涂层表面的力学性能 |
| 5.2.1 微波水热处理对涂层表面硬度和弹性模量的影响 |
| 5.2.2 微波水热处理微弧氧化涂层的界面结合强度 |
| 5.2.3 涂层与基体的界面结合特性 |
| 5.3 涂层表面HA纳米线的柔性表征 |
| 5.3.1 扫描电镜原位观察HA纳米棒变形过程 |
| 5.3.2 涂层表面HA纳米线的变形行为 |
| 5.4 微波水热调控涂层表面的磷灰石诱导能力 |
| 5.4.1 水热温度对涂层表面磷灰石诱导能力的影响 |
| 5.4.2 水热时间对涂层表面磷灰石诱导能力的影响 |
| 5.4.3 NaOH浓度对涂层表面磷灰石诱导能力的影响 |
| 5.4.4 微波水热处理涂层表面磷灰石形成过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 微波水热调控微弧氧化钛种植体表面生物活性 |
| 6.1 微波水热调控微弧氧化涂层表面体外生物活性 |
| 6.1.1 微波水热处理对涂层表面细胞表达能力的影响 |
| 6.1.2 表面物理化学特性和组织结构对细胞表达能力的影响 |
| 6.1.3 微弧氧化涂层表面的抗菌能力 |
| 6.1.4 微波水热处理对涂层表面抗菌能力的影响 |
| 6.2 微波水热调控微弧氧化钛种植体表面体内生物活性 |
| 6.2.1 微弧氧化种植体微波水热纳米化处理表面的体内生物活性 |
| 6.2.2 钛种植体在体内的骨整合过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）温喷和冷喷涂羟基磷灰石及羟基磷灰石/钛复合涂层组织结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 羟基磷灰石生物活性涂层的制备方法 |
| 1.2.1 电泳沉积法 |
| 1.2.2 溶胶凝胶法 |
| 1.2.3 激光熔覆法 |
| 1.2.4 等离子喷涂 |
| 1.2.5 微束等离子喷涂 |
| 1.2.6 爆炸火焰喷涂 |
| 1.2.7 超音速火焰喷涂 |
| 1.2.8 悬浮液喷涂 |
| 1.3 冷喷涂技术及其制备HA涂层研究现状 |
| 1.4 温喷涂技术及其制备HA涂层研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 实验材料、实验仪器及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 喷涂粉末 |
| 2.2 温喷涂实验装置及涂层的制备 |
| 2.2.1 温喷涂设备 |
| 2.2.2 温喷涂HA单个粒子的沉积和涂层的制备 |
| 2.3 冷喷涂实验装置及涂层的制备 |
| 2.3.1 冷喷涂设备 |
| 2.3.2 冷喷涂HA单个粒子的沉积与HA涂层的制备 |
| 2.4 单个粒子形态与涂层的显微组织结构、相结构及化学结构分析 |
| 2.5 涂层的力学性能分析测定 |
| 2.5.1 涂层显微硬度和弹性模量 |
| 2.5.2 涂层结合强度 |
| 2.5.3 涂层磨损性能测试 |
| 2.6 涂层电化学性能测试 |
| 2.7 涂层模拟体液浸泡实验 |
| 第3章 HA粒子沉积变形行为 |
| 3.1 温喷涂HA粒子的沉积行为 |
| 3.1.1 温喷涂HA粒子的碰撞变形规律 |
| 3.1.2 温喷涂HA粒子成分演化 |
| 3.2 冷喷涂HA粒子的沉积行为 |
| 3.2.1 冷喷涂HA粒子在不同加速气体温度下的碰撞变形规律 |
| 3.2.2 冷喷涂HA粒子在不同基体上的碰撞变形规律 |
| 3.3 冷喷涂和温喷涂粒子变形机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 温喷涂HA及HA/Ti复合涂层组织结构与性能 |
| 4.1 在不同氮气流量下沉积涂层相结构 |
| 4.2 涂层化学结构 |
| 4.3 涂层显微组织结构 |
| 4.4 涂层力学性能 |
| 4.4.1 显微硬度与弹性模量 |
| 4.4.2 结合强度 |
| 4.4.3 磨损性能 |
| 4.5 涂层极化曲线 |
| 4.6 涂层生物活性实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 冷喷涂HA涂层组织结构与性能 |
| 5.1 HA涂层的相结构 |
| 5.2 HA涂层的化学结构 |
| 5.3 HA涂层的显微组织结构 |
| 5.4 HA粉末与涂层晶体结构 |
| 5.5 HA涂层力学性能 |
| 5.6 HA涂层极化曲线 |
| 5.7 HA涂层生物活性实验 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）等离子喷涂氧化铝基共晶陶瓷涂层的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氧化铝基共晶陶瓷的制备方法 |
| 1.2.2 氧化铝基共晶陶瓷涂层的制备方法 |
| 1.2.3 等离子喷涂氧化铝基共晶陶瓷涂层 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体和过渡层材料 |
| 2.1.2 复相涂层材料 |
| 2.2 复合喷涂喂料的制备 |
| 2.3 复合涂层的制备 |
| 2.4 复合涂层的检测 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 组织分析 |
| 2.4.3 孔隙率 |
| 2.4.4 硬度及韧性 |
| 2.4.5 结合强度 |
| 2.4.6 摩擦磨损性能 |
| 2.4.7 抗热震性能 |
| 第三章 Y_2O_3 对等离子喷涂Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层的影响 |
| 3.1 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层组织结构的影响 |
| 3.1.1 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层物相的影响 |
| 3.1.2 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层显微组织的影响 |
| 3.1.3 Al_2O_3-Zr O_2-Y_2O_3 系涂层的形成机制分析 |
| 3.2 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层性能的影响 |
| 3.2.1 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层孔隙率的影响 |
| 3.2.2 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层硬度的影响 |
| 3.2.3 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层韧性的影响 |
| 3.2.4 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层结合强度的影响 |
| 3.2.5 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 3.2.6 Y_2O_3对Al_2O_3-Zr O_2 复合涂层抗热震性能的影响 |
| 3.3 Al_2O_3-Zr O_2-Y_2O_3 系涂层在高温下组织结构和性能演变规律研究 |
| 3.3.1 Al_2O_3-Zr O_2-Y_2O_3 涂层在高温下的相结构演变 |
| 3.3.2 Al_2O_3-Zr O_2-Y_2O_3 涂层在高温下的显微组织演变 |
| 3.3.3 Al_2O_3-Zr O_2-Y_2O_3 涂层在高温下的孔隙率和硬度变化 |
| 3.3.4 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CeO_2 对等离子喷涂Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层的影响 |
| 4.1 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层组织结构的影响 |
| 4.1.1 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层物相的影响 |
| 4.1.2 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层显微组织的影响 |
| 4.1.3 Al_2O_3-Zr O_2-CeO_2 系涂层的形成机制分析 |
| 4.2 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层性能的影响 |
| 4.2.1 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层孔隙率的影响 |
| 4.2.2 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层硬度的影响 |
| 4.2.3 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层韧性的影响 |
| 4.2.4 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层结合强度的影响 |
| 4.2.5 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.6 CeO_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层抗热震性能的影响 |
| 4.3 Al_2O_3-Zr O_2-CeO_2 系涂层在高温下组织结构和性能演变规律研究 |
| 4.3.1 Al_2O_3-Zr O_2-CeO_2 涂层在高温下的相结构演变 |
| 4.3.2 Al_2O_3-Zr O_2-CeO_2 涂层在高温下的显微组织演变 |
| 4.3.3 Al_2O_3-Zr O_2-CeO_2 涂层在高温下的孔隙率和硬度变化 |
| 4.3.4 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ti O_2 对等离子喷涂Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层的影响 |
| 5.1 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层组织结构的影响 |
| 5.1.1 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层物相的影响 |
| 5.1.2 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层显微组织的影响 |
| 5.1.3 Al_2O_3-Zr O_2-Ti O_2 系涂层的形成机制分析 |
| 5.2 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 共晶陶瓷涂层性能的影响 |
| 5.2.1 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层孔隙率的影响 |
| 5.2.2 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层硬度的影响 |
| 5.2.3 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层韧性的影响 |
| 5.2.4 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层结合强度的影响 |
| 5.2.5 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.2.6 Ti O_2对Al_2O_3-Zr O_2 涂层抗热震性能的影响 |
| 5.3 Al_2O_3-Zr O_2-Ti O_2 系涂层在高温下组织结构和性能演变规律研究 |
| 5.3.1 Al_2O_3-Zr O_2-Ti O_2 涂层在高温下的相结构演变 |
| 5.3.2 Al_2O_3-Zr O_2-Ti O_2 涂层在高温下的显微组织演变 |
| 5.3.3 Al_2O_3-Zr O_2-Ti O_2 涂层在高温下的孔隙率和硬度变化 |
| 5.3.4 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Ti O_2 对等离子喷涂Al_2O_3-Y_2O_3 共晶陶瓷涂层的影响 |
| 6.1 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 共晶陶瓷涂层组织结构的影响 |
| 6.1.1 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 涂层物相的影响 |
| 6.1.2 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 涂层显微组织的影响 |
| 6.1.3 Al_2O_3-Y_2O_3-Ti O_2 系复合涂层的形成机制分析 |
| 6.2 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 共晶陶瓷涂层性能的影响 |
| 6.2.1 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 涂层孔隙率的影响 |
| 6.2.2 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 涂层硬度的影响 |
| 6.2.3 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 复合涂层韧性的影响 |
| 6.2.4 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 复合涂层结合强度的影响 |
| 6.2.5 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 复合涂层摩擦磨损性能的影响 |
| 6.2.6 Ti O_2对Al_2O_3-Y_2O_3 复合涂层抗热震性能的影响 |
| 6.3 Al_2O_3-Y_2O_3-Ti O_2 系涂层在高温下组织结构和性能演变规律研究 |
| 6.3.1 Al_2O_3-Y_2O_3-Ti O_2 涂层在高温下的相结构演变 |
| 6.3.2 Al_2O_3-Y_2O_3-Ti O_2 涂层在高温下的显微组织演变 |
| 6.3.3 Al_2O_3-Y_2O_3-Ti O_2 涂层在高温下的孔隙率和硬度变化 |
| 6.3.4 讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的学位成果 |
| 致谢 |
（8）阳极氧化处理钛合金对水热电化学沉积HA涂层的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钛和钛合金的性能特点及生物医用前景分析 |
| 1.2.1 钛及钛合金的基本性质 |
| 1.2.2 钛及钛合金在生物医用领域的研究应用 |
| 1.2.3 生物医用钛合金的表面预处理 |
| 1.3 TiO_2纳米管的简介及制备 |
| 1.3.1 TiO_2的结构 |
| 1.3.2 TiO_2纳米管阵列的简介 |
| 1.3.3 TiO_2纳米管阵列的制备 |
| 1.3.4 TiO_2纳米管阵列的生物活性 |
| 1.4 羟基磷灰石的性能及涂层制备方法 |
| 1.4.1 羟基磷灰石的性能 |
| 1.4.2 羟基磷灰石涂层的制备方法 |
| 1.5 本论文的主要研究内容及意义 |
| 1.5.1 主要研究目的和内容 |
| 1.5.2 本论文的研究意义 |
| 第二章 实验材料、仪器与实验方法 |
| 2.1 实验材料和仪器 |
| 2.2 实验步骤和工艺参数 |
| 2.2.1 Ti6Al4V合金表面阳极氧化处理 |
| 2.2.2 水热电化学沉积羟基磷灰石涂层 |
| 2.3 组织和性能测试 |
| 2.3.1 物相及形貌分析 |
| 2.3.2 性能测试 |
| 第三章 阳极氧化处理对钛合金基体的影响 |
| 3.1 阳极氧化处理电压对钛合金基体的影响 |
| 3.1.1 阳极氧化处理后试样表面物相分析 |
| 3.1.2 阳极氧化处理后试样表面形貌分析 |
| 3.1.3 阳极氧化处理后试样表面润湿性及粗糙度分析 |
| 3.2 阳极氧化处理时间对钛合金基体的影响 |
| 3.2.1 阳极氧化处理后试样表面形貌分析 |
| 3.2.2 阳极氧化处理后试样表面物相分析 |
| 3.2.3 阳极氧化处理后试样润湿性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水热电化学沉积羟基磷灰石涂层的工艺研究 |
| 4.1 水热电化学沉积温度对羟基磷灰石涂层的影响 |
| 4.1.1 水热电化学沉积温度对HA涂层物相的影响 |
| 4.1.2 水热电化学沉积温度对HA涂层结晶度的影响 |
| 4.1.3 水热电化学沉积温度对HA涂层形貌的影响 |
| 4.1.4 水热电化学沉积温度对HA涂层生物活性的影响 |
| 4.1.5 水热电化学沉积温度对HA涂层与基体之间结合强度的影响 |
| 4.1.6 水热电化学沉积HA涂层的原理 |
| 4.2 水热电化学沉积电流密度对羟基磷灰石涂层的影响 |
| 4.2.1 水热电化学沉积电流密度对HA涂层形貌的影响 |
| 4.2.2 水热电化学沉积电流密度对HA涂层物相的影响 |
| 4.2.3 水热电化学沉积电流密度对HA涂层厚度的影响 |
| 4.2.4 水热电化学沉积电流密度对HA涂层生物活性的影响 |
| 4.2.5 水热电化学沉积电流密度对HA涂层与基体之间结合强度的影响 |
| 4.3 水热电化学沉积时间对羟基磷灰石涂层的影响 |
| 4.3.1 水热电化学沉积时间对HA涂层形貌的影响 |
| 4.3.2 水热电化学沉积时间对HA涂层物相的影响 |
| 4.3.3 水热电化学沉积时间对HA涂层生物活性的影响 |
| 4.3.4 水热电化学沉积时间对HA涂层与基体之间结合强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 阳极氧化处理钛合金对水热电化学沉积羟基磷灰石涂层的影响 |
| 5.1 阳极氧化处理电压对水热电化学沉积HA涂层的影响 |
| 5.1.1 阳极氧化电压对HA涂层形貌的影响 |
| 5.1.2 阳极氧化电压对HA涂层物相和结晶度的影响 |
| 5.1.3 阳极氧化电压对HA涂层生物活性的影响 |
| 5.1.4 阳极氧化电压对HA涂层与基体之间结合强度的影响 |
| 5.2 阳极氧化处理时间对水热电化学沉积HA涂层的影响 |
| 5.2.1 阳极氧化时间对HA涂层形貌的影响 |
| 5.2.2 阳极氧化时间对HA涂层物相和结晶度的影响 |
| 5.2.3 阳极氧化时间对HA涂层与基体之间结合强度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 |
| 致谢 |
（9）喷砂酸蚀（SLA）钛表面生物活化及性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见的骨组织或硬组织的替代材料 |
| 1.2.1 无机非金属生物陶瓷 |
| 1.2.2 医用高分子材料 |
| 1.2.3 医用金属材料 |
| 1.3 常见的钛表面处理方法 |
| 1.3.1 喷砂-酸蚀(SLA )法 |
| 1.3.2 碱热处理法 |
| 1.3.3 阳极氧化 |
| 1.3.4 电泳沉积法 |
| 1.4 本文的研究目的、意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究的目的及意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验原材料 |
| 2.2 试验设计流程 |
| 2.3 微米级结构在纯钛基体上的构建 |
| 2.3.1 喷砂处理 |
| 2.3.2 酸蚀处理 |
| 2.4 阳极氧化法制备二氧化钛纳米管的工艺参数 |
| 2.4.1 阳极氧化电解液的配制及电路的连接 |
| 2.4.2 阳极氧化原理 |
| 2.5 电泳沉积钙磷涂层的工艺参数 |
| 2.5.1 电泳沉积电解液配制及电路的连接 |
| 2.5.2 电泳实验参数 |
| 2.6 试样浸泡模拟体液 |
| 2.6.1 试样准备及模拟体液的配制 |
| 2.6.2 浸泡试样 |
| 2.7 组织结构分析方法 |
| 2.7.1 X射线衍射仪 |
| 2.7.2 扫描电子显微镜及EDX能谱扫描 |
| 2.7.3 傅里叶红外吸收光谱 |
| 2.7.4 X-射线光电子谱 |
| 2.7.5 接触角测试 |
| 2.7.6 腐蚀性能测试 |
| 2.7.7 膜基结合性能 |
| 第3章 钛基体电泳沉积后涂层的表面组织结构 |
| 3.1 钛基体电泳前预处理的表面组织结构 |
| 3.1.1 钛基体预处理的表面形貌 |
| 3.1.2 钛基体预处理的表面成分 |
| 3.1.3 钛基体预处理表面粗糙度 |
| 3.2 电泳参数对ANO钛基体沉积涂层表面组织结构的影响 |
| 3.2.1 电解质物相分析 |
| 3.2.2 沉积电压对涂层表面组织结构的影响 |
| 3.2.3 沉积时间对涂层表面组织结构的影响 |
| 3.2.4 电解质浓度对涂层表面组织结构的影响 |
| 3.2.5 溶剂种类对涂层表面组织结构的影响 |
| 3.2.6 电泳参数对沉积涂层钙磷原子比的影响 |
| 3.3 ANO钛基体电泳涂层表面元素化合态 |
| 3.4 ANO钛基体电泳过程中沉积位置的模拟确定 |
| 3.5 电泳沉积涂层的形成机理 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 预处理及后续热处理对电泳沉积涂层表面组织结构的影响 |
| 4.1 酸蚀预处理对电泳沉积涂层表面组织结构的影响 |
| 4.1.1 涂层表面形貌 |
| 4.1.2 涂层表面成分 |
| 4.1.3 涂层表面粗糙度 |
| 4.1.4 酸蚀预处理后涂层表面元素分布 |
| 4.2 阳极氧化预处理对电泳沉积涂层表面组织结构的影响 |
| 4.2.1 涂层表面形貌 |
| 4.2.2 涂层表面成分 |
| 4.2.3 涂层表面粗糙度 |
| 4.2.4 阳极氧化预处理后涂层表面元素分布 |
| 4.2.5 基体类型对电泳沉积涂层钙磷原子比的影响 |
| 4.3 后续热处理对电泳沉积涂层的表面组织结构的影响 |
| 4.3.1 喷砂钛基体电泳沉积涂层热处理后的组织结构 |
| 4.3.2 喷砂酸蚀(SLA )钛基体上电泳沉积涂层热处理后表面组织结构 |
| 4.3.3 喷砂酸蚀-阳极氧化(ANO)钛基体沉积涂层热处理后组织结构 |
| 4.3.4 热处理对涂层表面元素含量的影响 |
| 4.3.5 热处理后电泳沉积涂层的物相分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于钛基体的复合生物涂层磷灰石诱导性能 |
| 5.1 钛喷砂酸蚀和喷砂酸蚀-阳极氧化后磷灰石诱导性能 |
| 5.1.1 表面形貌 |
| 5.1.2 表面元素分布 |
| 5.2 喷砂钛、SLA钛和ANO钛电泳沉积后磷灰石诱导性能 |
| 5.2.1 表面形貌 |
| 5.2.2 表面元素组成 |
| 5.2.3 表面物相 |
| 5.2.4 红外光谱 |
| 5.3 钛喷砂酸蚀-阳极氧化-电泳沉积-热处理后磷灰石诱导性能 |
| 5.3.1 表面形貌 |
| 5.3.2 表面物相 |
| 5.4 钛喷砂酸蚀-阳极氧化-热处理-电泳沉积后磷灰石诱导性能 |
| 5.4.1 表面形貌 |
| 5.4.2 表面物相 |
| 5.5 复合涂层表面磷灰石形核机理 |
| 5.5.1 磷灰石形核长大理论基础 |
| 5.5.2 二水合磷酸氢钙的溶解和磷灰石的形成 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 钛材料物化性能与生物相容性测试 |
| 6.1 润湿性 |
| 6.1.1 不同处理钛的润湿性比较 |
| 6.1.2 影响润湿角的因素 |
| 6.2 涂层与基体的结合强度测定 |
| 6.3 耐腐蚀性能的测试 |
| 6.4 细胞溶血试验 |
| 6.4.1 溶血实验的试样和血液准备 |
| 6.4.2 溶血实验结果分析与讨论 |
| 6.5 细胞毒性试验 |
| 6.5.1 试样浸提液的制取 |
| 6.5.2 细胞培养 |
| 6.5.3 细胞形态学观察 |
| 6.5.4 CCK-8法检测细胞增值率 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）纯钛表面TiO2纳米管及纳米羟基磷灰石（nHA）制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物材料简介 |
| 1.2 生物钛及钛合金在临床上的应用 |
| 1.3 生物钛及钛合金表面纳米化处理 |
| 1.3.1 钛及钛合金表面纳米化研究现状 |
| 1.3.2 钛及钛合金表面TiO_2纳米管的制备 |
| 1.3.3 TiO_2纳米管的制备 |
| 1.4 生物钛及钛合金表面生物涂层研究进展 |
| 1.4.1 羟基磷灰石(HA)生物涂层 |
| 1.4.2 医用金属Ti /HA复合涂层研究现状 |
| 1.4.3 医用金属Ti /HA复合涂层的制备 |
| 1.5 生物材料生物相容性检测 |
| 1.5.1 In vitro实验 |
| 1.5.2 In vivo实验 |
| 1.6 选题意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 钛表面TiO_2纳米管阵列制备与显微组织表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TiO_2纳米管的制备与表征方法 |
| 2.2.1 实验原料、设备及实验方案 |
| 2.2.3 TiO_2纳米管的表征 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 氧化电压对TiO_2纳米管形貌的影响 |
| 2.3.2 热处理对TiO_2纳米管晶型的影响 |
| 2.3.3 氧化时间对TiO_2纳米管形貌的影响 |
| 2.3.4 氧化温度对Ti_O2纳米管的影响 |
| 2.4 TiO_2纳米管生成机理及生长过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钛表面TiO_2纳米管阵列的亲水性及其对生物相容性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TiO_2纳米管阵列生物性能表征方法 |
| 3.2.1 阵列的亲水性能表征方法 |
| 3.2.2 阵列的生物相容性表征方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 亲水性能分析 |
| 3.3.2 亲水性对生物相容性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ti/TiO_2/nHA复合涂层的制备与显微组织表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ti/TiO_2/nHA复合涂层制备 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 Ti/TiO_2/nHA复合涂层显微组织表征方法 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 TiO_2纳米管显微组织对涂层形貌的影响 |
| 4.3.2 沉积时间对涂层形貌的影响 |
| 4.3.3 TiO_2纳米管晶型对涂层形貌的影响 |
| 4.4 电化学沉积涂层的形成原理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ti/TiO_2/nHA复合涂层力学与生物性能表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ti/TiO_2/nHA复合涂层力学与生物性能表征方法 |
| 5.2.1 复合涂层力学性能表征 |
| 5.2.2 复合涂层生物性能表征 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 复合涂层结合强度 |
| 5.3.2 复合涂层生物相容性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、攻读硕士学位期间发表的论文与研究成果 |
四、Cross-sectional analysis on microstructure of plasma-sprayed HA+TiO_2 composite coatings on titanium substrate（论文参考文献）
- [1]等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层及性能分析[J]. 许莹,赵思坛,蔡艳青,魏子琰. 表面技术, 2020(07)
- [2]等离子喷涂TiO2-SiAlON复合涂层组织结构及性能与耐磨实验研究[D]. 毛俊宏. 江苏大学, 2020(02)
- [3]钛合金表面激光熔覆制备稀土掺杂梯度生物陶瓷涂层[D]. 施佳鑫. 南华大学, 2020(01)
- [4]基于高频微振的激光熔覆Ti-Al-Si复合涂层的组织与性能研究[D]. 曾铭. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [5]微波水热调控TiO2基微弧氧化涂层微观组织结构及生物活性[D]. 杜青. 哈尔滨工业大学, 2019
- [6]温喷和冷喷涂羟基磷灰石及羟基磷灰石/钛复合涂层组织结构与性能研究[D]. 邹岩龙. 南昌大学, 2019(02)
- [7]等离子喷涂氧化铝基共晶陶瓷涂层的研究[D]. 张晨. 河北工业大学, 2018(07)
- [8]阳极氧化处理钛合金对水热电化学沉积HA涂层的影响[D]. 王朴. 上海理工大学, 2015(06)
- [9]喷砂酸蚀（SLA）钛表面生物活化及性能表征[D]. 杜青. 哈尔滨工业大学, 2015(03)
- [10]纯钛表面TiO2纳米管及纳米羟基磷灰石（nHA）制备与性能研究[D]. 彭晴. 湘潭大学, 2015(04)