離子注入對表面成孔316L不銹鋼耐蝕性及血液相容性的影響.pdf

1、316L不銹鋼具有良好的耐蝕性和血液相容性，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用植入材料，是制造心血管支架的主要材料。雖然316L不銹鋼在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，但是進一步提高它的耐蝕性和血液相容性仍然是國內(nèi)外研究者的研究熱點。本文采用離子注入的方法對醫(yī)用316L不銹鋼進行表面改性，研究了不同注入元素、注入劑量以及表面微坑的形成對其表面成分、表面性能以及血液相容性的影響。
　　本文利用磁控濺射鍍鋁和陽極氧化的方法，在316L不銹鋼表面制備微坑

2、；對表面成孔和未成孔的試樣進行離子注入處理，注入元素為 N、O、F，注入劑量為1×1017ions/cm2、6×1017ions/cm2；利用X射線光電子能譜分析了離子注入處理后，316L不銹鋼表面成分的變化；利用電化學(xué)極化曲線方法，分析了離子注入對表面未成孔及成孔試樣耐蝕性的影響；通過測量不同處理狀態(tài)試樣的血液接觸角，評價了離子注入及表面微坑對316L不銹鋼表面潤濕性的影響；利用溶血率測試、動態(tài)凝血時間測試和血小板粘附測試，評價了離子

3、注入及表面微坑對316L不銹鋼血液相容性的影響。
　　表面成分分析結(jié)果表明：經(jīng)過離子注入處理后，316L不銹鋼表面成分發(fā)生了變化。對于注氮試樣，當注入劑量低時，氮以固溶態(tài)形式存在，F(xiàn)e元素以金屬單質(zhì)形式存在，當注入劑量增大時，氮以固溶態(tài)形式和CrN化合物形式存在，F(xiàn)e元素以金屬單質(zhì)和鐵的氮化物形式存在，隨著注入劑量的提高，不銹鋼表面氮原子百分比提高；經(jīng)過氧離子注入處理后，316L不銹鋼表面的Fe單質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e的氧化物，表面產(chǎn)生

4、了 Cr2O3，隨著注入劑量的提高，F(xiàn)e2+化合物的量減少，F(xiàn)e3+化合物的量增加，并且部分氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸?，隨著注入劑量的增大，氧原子百分比有所提高，但是提高程度不大；氟離子注入試驗中，在不同的注入劑量下，氟元素的存在形式?jīng)]有發(fā)生變化，不銹鋼表面生成了FeF2、FeF3以及CrF3等氟化物，當注入劑量為1×1017 ions/cm2時，表面氟原子已經(jīng)達到飽和狀態(tài)。
　　電化學(xué)極化曲線測試結(jié)果表明，經(jīng)離子注入處理后的試樣，自腐

5、蝕電位提高，腐蝕電流密度降低，說明離子注入處理可以提高316L不銹鋼的耐蝕性；隨著注入劑量的提高，自腐蝕電位降低，腐蝕電流密度提高，說明隨著注入劑量的提高，耐蝕性有所降低。表面血液接觸角測試結(jié)果表明，離子注入和表面微坑的形成可以提高316L不銹鋼表面的血液接觸角。
　　血液相容性測試結(jié)果證實，離子注入處理可以降低316L不銹鋼的溶血率，延長凝血時間，并顯著降低316L不銹鋼表面對血小板的激活作用，從而提高316L不銹鋼的血液相容性