純鈦表面多孔化及生物活化的研究.pdf

1、本文利用微弧氧化技術(shù)在純鈦金屬表面自生成了一層多孔生物活性陶瓷氧化膜，通過模擬體液(SBF)浸泡實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了該多孔氧化膜的生物相容性，用堿液處理及快速鈣化(FCS)溶液浸泡實(shí)驗(yàn)在多孔氧化膜的表面生成了一層磷灰石。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針電子顯微鏡(EPMA)、Fourier紅外光譜儀(FT-IR)等檢測手段，綜合優(yōu)化出了用微弧氧化法在純鈦表面生成具有生物相容性多孔氧化層的最佳工藝，研究了電解液中鈣磷元

2、素在氧化膜層中的存在方式及其進(jìn)入機(jī)制，探討了多孔鈦表面生物活化的機(jī)理。 結(jié)果表明，鈦金屬在微弧氧化處理后，表面氧化膜層呈多孔網(wǎng)狀，與基體結(jié)合緊密。氧化膜層的主晶相為銳鈦礦相TiO<,2>和金紅石相TiO<,2>。微弧氧化過程中具有明顯的階段性，電解液中的組元及含量強(qiáng)烈地影響微弧氧化的過程。電極電壓和電極頻率是微弧氧化的主要電參數(shù)。隨著電極電壓的升高和頻率的降低，氧化膜層表面微孔的數(shù)目減少、孔徑增大、粗糙度增加，膜層中的銳鈦礦相T

3、iO<,2>發(fā)生了向金紅石相TiO<,2>的轉(zhuǎn)變，同時(shí)膜層厚度增加，膜層的摩擦力臨界載荷值降低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果，優(yōu)化后的表面生物活化多孔鈦的微弧氧化制備工藝參數(shù)為：電解液中Ca/P=5，微弧氧化時(shí)間t=15min，電極電壓U=450V，電極頻率f=600Hz。 采用優(yōu)化后的微弧氧化工藝制得的表面多孔氧化層具有一定的生物相容性。表面有鈣磷活化層微弧氧化樣品和無鈣磷活化層微弧氧化樣品在36.5℃恒溫震蕩的SBF中浸泡28d后，膜

4、層中生成的鈣磷鹽接近人體骨組織中無機(jī)物的鈣磷比值；在堿液處理后FCS溶液中浸泡時(shí)，有鈣磷活化層的微弧氧化樣品生物活性高于無鈣磷活化層的微弧氧化樣品。有鈣磷活化層微弧氧化樣品在堿液處理后，再在快速鈣化溶液(FCS)中浸泡4d時(shí)，磷灰石在微孔孔壁形核、長大，并呈一定晶面趨向。 薄膜X射線衍射分析和Fourier紅外光譜(FT-IR)分析表明，氧化有蹄類不但采食植物，而且還散布寄生蟲和種子，通過排泄造成營養(yǎng)集中的斑塊，通過踐踏和臥地

5、休息對植物造成一定的影響。但是植物并不是被動的接受動物的采食，它們會做出不同的應(yīng)答。20世紀(jì)80年代以來，植物在動物一植物系統(tǒng)中的作用倍受生態(tài)學(xué)家的關(guān)注，植物對食草動物采食的應(yīng)答則是研究植物一動物系統(tǒng)相互作用的核心內(nèi)容。海南坡鹿(Cervus eldi hainanus)是我國一級保護(hù)珍稀動物。海南邦溪省級自然保護(hù)區(qū)面積狹小，坡鹿密度高，坡鹿食物匱乏的問題亟待解決。本文主要研究了坡鹿高密度的采食對植物的影響，研究方式為設(shè)圍欄調(diào)查群落和個(gè)

6、體特征，做石蠟切片觀察組織結(jié)構(gòu)。 本研究在海南邦溪省級坡鹿保護(hù)區(qū)共設(shè)立了15個(gè)圍欄，120個(gè)樣方，記錄樣方中每種植物的多度，高度和蓋度，植物生長季5月份的樣地資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算各種類在整個(gè)樣方中所占的比重，取平均值M作為指標(biāo)，進(jìn)行聚類分析，把調(diào)查樣地分為4個(gè)部分：白茅群落，熊耳草一毛刺蒴麻群落，人工種植柱花草類群，白茅一劍葉山芝麻群落。 在群落水平上，對圍欄內(nèi)外的植物群落進(jìn)行了分析，相對于圍欄內(nèi)的植物，圍欄外的植物種類

7、增多，高度變低，密度變大，蓋度變小，生物多樣性增加，發(fā)育延遲，生物量銳減。這是植物在群落水平上對高密度坡鹿采食的典型適應(yīng)。 在個(gè)體水平上，主要針對四種植物(白茅Imperata cynlindrica，鵲腎Strelusasper，牛筋果Harrisoniaperforata，熊耳草Ageratun houstonianum)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：相對于未被采食的植物，被采食的植物高度變低，葉子變小，葉片數(shù)量增加，刺的數(shù)目和長度