医用钛合金表面改性的研究进展

从金属植入体与生物环境的界面反应,以及钛植入体表面现阶段存在的主要问题出发,叙述了近年来钛表面生物活性、生物相容性、血液相容性、抗菌性涂层的制备、结构及性能,重点总结了应用等离子体喷涂技术制备羟基磷灰石涂层、硅酸盐陶瓷涂层、纳米ZrO2涂层、纳米TiO2涂层,以及采用等离子体浸没离子注入/沉积技术对钛合金表面进行离子注入和薄膜沉积的研究结果.最后,基于钛硬组织植入体表面需求,指出钛硬组织植入体表面改性设计与制备应注重改性层的综合生物学性能及力学安全性.     

泡点法测定微孔孔径分布的改进算法

在已有的图解法的基础上,对泡点法测定微孔孔径分布的计算方法进行了改进,直接应用测试数据计算孔径分布,避免了图解法的繁杂．同时考虑了测试中的气体膨胀效应,使计算接近实际情况而且适于计算机处理．     

等离子喷涂HA/Ti复合涂层研究 I.结构、组成和力学性能

采用等离子喷涂方法,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了ＨＡ／Ｔｉ复合涂层,并对复合涂层的微观结构,相组成和力学性能进行了研究。结果表明,ＨＡ和Ｔｉ两相均匀地分布于复合涂层中。ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的结合强度明显高于纯ＨＡ涂层,这主要是由于ＨＡ／Ｔｉ的复合和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配,ＨＡ／Ｔｉ复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,结合强度没有明显降低,ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的断裂韧性和硬度均高于Ｈ     

等离子喷涂过程中纳米氧化钛的结构变化研究

本文阐述了等离子喷涂过程中氧化钛纳米粉的相变特征和显微结构的变化特征．利用XRD和TEM分析方法分别对氧化钛纳米微粒进行晶体结构和显微结构研究,并对其晶胞参数进行了计算．结果表明,该条件下等离子喷涂的氧化钛微粒属于三斜晶系,其粒径分布大约在10～100um的范围．作为对比,同时进行了氧化钛纳米粉体在烧结过程中相变及微结构变化的研究．     

Fe-Cr-Mo-B-C-P非晶合金涂层的非等温晶化动力学

采用大气等离子体喷涂技术制备Fe-Cr-Mo-B-C-P非晶合金涂层，利用XRD和SEM检测喷涂态涂层样品的物相和形貌。通过差示扫描量热分析方法(DSC)，在不同升温速率下连续加热测得涂层的特征温度。分别利用Kissinger，Augis-Bennett和Ozawa方程计算相应的活化能(Ec和Ep)，并用Matusita–Sakka方程计算Avrami指数n进而分析晶化机制。结果表明：通过调控等离子体喷涂工艺参数可成功制备出铁基非晶涂层；随着升温速率的增大，Fe-Cr-Mo-B-C-P非晶合金涂层相应的特征温度也逐渐上升，在晶化过程中存在显著的动力学效应。     

[例23]钛合金植入体等离子体表面改性

钛及其合金具有比重小、弹性模量与人体骨组织较匹配以及优良的耐腐蚀性和生物相容性等优点,是目前应用最为广泛的生物医用金属材料,常用作人工骨、人工关节、种植牙、种矫形组件等。但相对人体组织而言,钛植入体仍然是外体材料,不能完全为人体接受,其生物惰性、金属离子的释放和磨粒的形成,都会影响到植入体的正常使用     

等离子弧喷涂生物医用涂层

随着社会老龄化进程的加速，以及车祸等意外原因导致的骨折、骨缺损事故的增多，对生物骨科材料的需求也逐年增加。据统计，仅在美国目前每年就有30万例髋和膝关节置换手术以及10～30万颗种植牙被应用于临床，全球的生物骨科材料市场更是以百亿美元计。在诸多生物骨科材料中，生物陶瓷涂层材料由于将金属（或合金）基材优良的力学性能和生物陶瓷涂层良好的生物学性能结合在一起，成为临床上应用最为广泛的生物骨科材料之一。     

氧化铝多孔支撑体的研究

用挤出成型的方法制备高性能陶瓷膜用Ａｌ２Ｏ３〉９９％支撑体，制备中受初闰度、烧成温度、粘结等因素的影响，因此可以调节一个或几个因素来控制支撑体的性能。用硬脂酸铝为造孔剂，调节支撑体的孔径和气孔率时发现造孔剂质量分数〈５％和〉５％在坯体中的分布不同，成孔的作用也不一样，造孔剂用量〈５％时，对成孔作用不大，〉５％时成孔明显，但造孔剂的添加量不宜超过１５％。     

Thermal Performance Study of VPS-W Coatings on CuCrZr Under High Heat Flux

Three tungsten coatings with a thickness of 250 μm, 600μm and 220 μm, respectively, were deposited on a CuCrZr substrate by the vacuum plasma spraying technology. In order to study the thermal performance of the coatings, heat load limit, thermal fatigue lifetime and thermal response tests were performed by means of the electron beam irradiation with a heat flux from 0 MW/m^2 to 10 MW/m^2. Experimental results indicated that tungsten coatings on CuCrZr with a titanium or tungsten/copper interlayer could expel heat flux timely and had good thermal fatigue properties, titanium was a promising compliant layer which provided a reliable way to join tungsten onto the CuCrZr heat sink, even suffering from a heat flux of 10 MW/m^2 or withstanding 54 cycles of fatigue tests under 5 MW/m^2. However, the better quality of tungsten coating itself was necessary because its surface temperature was higher than that of the sample with a tungsten/copper interlayer.     

碳化铬-镍铬涂层对几种陶瓷的滑动摩擦磨损

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验机上，测定了等离子喷涂碳化铬－镍铬涂层对烧结Ａｌ２Ｏ３、热压烧结Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ和等离子喷涂ＴｉＯ２涂层等四种陶瓷材料在干摩擦条件下的滑动摩擦系数和磨损量；利用ＳＥＭ、ＥＤＡＸ和ＸＲＤ等技术，观察和分析了摩擦副材料在磨损后的形貌、物质转移和物相转变；讨论了摩擦副材料的显微结构和某些物理性能、机械性能对碳化铬－镍铬涂层摩擦磨损行为的影响，结果表明：涂层与不同陶瓷对磨，不仅其磨损量相差很大，而且其摩擦磨损机理也不相同，摩擦磨损过程中对磨材料向涂层表面的转移，有利于提高涂层的耐磨能力。配对陶瓷的显微颗粒尺寸和弹性模量愈小，导热系数愈高，则与碳化铬－镍铬涂层的配对性能愈好。