醫(yī)用鈦合金表面連通多孔層的陽(yáng)極氧化制備及性能研究.pdf

1、在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，純鈦及鈦合金被普遍認(rèn)為是最具有前途的候選材料。其中，純鈦具有優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性，但這種金屬的強(qiáng)度及耐磨性相比不銹鋼等醫(yī)用合金較差。近等原子比NiTi合金相比純鈦有著優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，并且具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)和超彈性，其楊氏彈性模量在所有已知醫(yī)用合金中為最低、最貼近人體骨骼彈性模量值。然而醫(yī)用NiTi合金中的Ni元素具有嚴(yán)重的細(xì)胞毒性和致癌性，這一缺陷嚴(yán)格限制了NiTi形狀記憶合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)

2、以上情況，人們對(duì)鈦及鈦合金進(jìn)行了各種表面改性研究，通過(guò)調(diào)整材料表面的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高生物活性和減少有毒元素釋放(鎳鈦合金)的目標(biāo)。
　　本文研究了在醫(yī)用純鈦和鎳鈦形狀記憶合金表面獲得連通多孔氧化層的陽(yáng)極氧化工藝，通過(guò)掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀等系統(tǒng)研究了表面改性對(duì)試樣表面組織結(jié)構(gòu)和成分的影響，并通過(guò)電化學(xué)循環(huán)極化測(cè)試和SBF模擬體液浸泡測(cè)試評(píng)價(jià)了陽(yáng)極氧化表面改性后NiTi形狀記憶合金的耐腐蝕

3、性能，研究表明：
　　在含有F-的乙二醇基溶液中對(duì)NiTi形狀記憶合金進(jìn)行改性后，樣品表面生成了較規(guī)則的連通多孔氧化層，孔層厚度達(dá)若干微米，且氧化層Ni含量較基體明顯降低。電化學(xué)測(cè)試和SBF模擬體液測(cè)試結(jié)果顯示，經(jīng)陽(yáng)極氧化表面改性的NiTi合金表面耐腐性提高，Ni元素在模擬體液環(huán)境中的溶出量受到有效抑制。采用類似的陽(yáng)極氧化工藝對(duì)純鈦進(jìn)行不同的陽(yáng)極氧化處理后，試樣表面均生成排列整齊的銳鈦礦相納米管陣列氧化層。
　　綜上所述，一