AZ91D表面磷酸钙陶瓷膜的制备及其性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kelusi09
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镁及镁合金具有良好的力学性能和生物相容性,在体内可以降解,作为植入材料使用,避免了二次手术带来的痛苦,是一种很有潜力的医用植入材料。然而,镁及镁合金耐腐蚀性能差,在体内腐蚀容易很快,不能满足使用期间内机械性能的需求,因此如何提高镁及镁合金的耐腐蚀能力,是当前的一个研究热点。首先,本文主要利用羟基磷灰石(HA)、壳聚糖(CS)、冰乙酸等材料采用电泳沉积技术(EPD),在医用镁合金AZ91D表面制备出了钙磷/壳聚糖膜层(Ca-P/CS),研究了电泳液中水与乙醇的体积比对膜层力学性能的影响,发现当水与乙醇比例为4:6时,膜层的力学性能最好。其次,利用碳纳米管较好的韧性及石墨烯良好的生活活性,采用优化的电泳工艺,在Ca-P/CS膜层中复合碳纳米管(CNT)和石墨烯(GNPs),制备出碳纳米管-钙磷/壳聚糖(CNT-Ca-P/CS)、石墨烯-钙磷/壳聚糖(GNPs-Ca-P/CS)试样,并研究了复合碳后试样膜层性能的变化。发现,膜层中复合CNT后,膜层生物活性提高很少,但是膜层的力学性能显著增强。在浸泡实验中膜层破裂时间由原来的35天能延迟至60天,划痕实验中膜层载荷增加70N时也未破裂;而膜层中复合GNPs后,与复合碳纳米管相反,膜层的力学性能提高较少,但是由于GNPs有非常好的生物活性,膜层的生物活性提高很多。最后,以硝酸银作为银源,溶解于冰乙酸壳聚糖溶液中,在钙磷/壳聚糖膜层(Ca-P/CS)、碳纳米管-钙磷/壳聚糖(CNT-Ca-P/CS)、石墨烯-钙磷/壳聚糖(GNPs-Ca-P/CS)试样膜层与基体之间、试样膜层表面电沉积银,制备出膜层中含银的试样。发现试样膜层中添加银后,在浸泡试验中会逐渐释放银,并且前期释放速度非常快,3d之后,膜层将不再释放银;并且还发现膜层中添加银后并不影响膜层的力学性能和生物活性。
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