一、生物羟基磷灰石涂层材料的研究进展（论文文献综述）
孙文昕,樊丽君,郑钟印,邹玉红,田景睿,曾荣昌[1]（2021）在《医用金属表面含锶涂层耐蚀性和生物相容性研究进展》文中研究表明随着全球人口老龄化进展以及骨关节疾病发病率的增加,人们对于骨修复医用金属材料的需求日益增多。生物医用金属材料包括不可降解钛及可降解金属镁和铁。金属材料在耐蚀性及骨整合方面存在一些不足,有必要对其表面改性进一步优化。锶元素具有促进成骨抑制破骨的作用,将其用作改性成分对提高医用金属表面骨细胞活性具有重要意义。本文主要对近年来医用金属钛、镁和铁表面掺锶涂层在耐蚀性和生物相容性方面进行了归纳及比较。重点介绍了锶与降解性、生物相容性好的载体（如羟基磷灰石、透钙磷石等）结合制备的复合涂层在钛合金、镁合金表面及铁合金表面提高骨整合性能的研究。最后,提出将锶元素与锌元素结合使得金属材料在促进骨修复的同时具有抗菌性能的建议。
李静[2]（2021）在《氧化锆表面聚多巴胺/硅、锶、氟多元掺杂羟基磷灰石/BMP-2复合涂层的制备以及生物学性能研究》文中指出研究背景与目的随着人们对美观性以及非金属种植体的需求不断增加,氧化锆由于其与自然牙齿类似的颜色以及良好的生物相容性与化学稳定性,成为替代钛种植材料的热门选择。与钛及其合金类似,氧化锆也是一种生物惰性材料,植入体内后不具有骨传导性能和骨诱导性能,不能与周围骨组织形成直接的骨结合。为提高氧化锆材料的骨结合能力,本研究通过聚多巴胺（PDA）辅助的浸渍法在氧化锆材料表面制备含有微量硅、锶、氟多元掺杂羟基磷灰石（mHA）和骨形态发生蛋白2（BMP-2）的复合涂层,并通过预先在氧化锆基材表面制备纳米氧化锆涂层,来提高复合涂层与氧化锆基底的结合强度。旨在探索通过聚多巴胺辅助的浸渍法在氧化锆材料表面制备PDA/mHA/BMP-2复合涂层（（1）与基底结合稳固（2）具有良好骨传导性能（3）具有良好骨诱导性能）的可行性。研究方法本研究主要分为两部分:第一部分:PDA/mHA/BMP-2复合涂层的制备与表征。采用聚多巴胺辅助的化学沉积法对氧化锆基材表面进行预处理,形成均匀的纳米氧化锆涂层,然后通过聚多巴胺辅助的浸渍法制备PDA/mHA/BMP-2复合涂层,用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）观察涂层表面显微形貌;用全自动光学动静态接触角仪检测各涂层表面的静水接触角;用X射线衍射（XRD）检测各样品氧化锆物相的变化;通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）以及X射线光电子能谱（XPS）对复合涂层的化学组分进行研究;使用超声波清洗器与FE-SEM定性检测各涂层与氧化锆基底的结合强度。第二部分:PDA/mHA/BMP-2复合涂层体外生物学性能研究。通过将各组样品与小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1共培养的方式研究PDA/mHA/BMP-2复合涂层体外促进成骨的性能,包括（1）细胞毒性实验;（2）细胞粘附与伸展实验;（3）细胞增殖实验;（4）细胞成骨分化相关实验:测定细胞ALP活性,检测成骨相关基因Runx2、ALP、OCN的表达情况以及茜素红染色。实验结果第一部分:PDA/mHA/BMP-2复合涂层的制备与表征。FE-SEM观察结果显示:纳米氧化锆涂层铺展均匀,颗粒直径约为30 nm,PDA/mHA/BMP-2复合涂层表面可见被PDA包裹的棒状mHA颗粒以及圆球状的BMP-2;接触角仪检测结果显示PDA/mHA/BMP-2复合涂层处理的氧化锆表面静水接触角为52.83°±3.55°,相对于未处理氧化锆基材（89.25°±1.42°）降低41%;FTIR光谱图与文献报道的PDA的FTIR官能团信息一致;XPS检测到C、N、O、Ca、P、Zr元素的存在,与PDA/mHA/BMP-2复合涂层成分一致。超声波清洗1小时后,在未处理氧化锆表面制备的PDA/mHA涂层完全脱落,而经纳米氧化锆预处理的氧化锆表面仍然存留大量PDA/mHA团块。第二部分:PDA/mHA/BMP-2复合涂层体外生物学性能研究。细胞毒性结果显示用100%、50%、10%的PDA/mHA/BMP-2复合涂层处理氧化锆的浸提液培养的MC3T3-E1生长状况良好;5小时、24小时粘附于PDA/mHA/BMP-2复合涂层处理氧化锆表面的细胞分别是未处理氧化锆表面的1.39倍和1.99倍;与MC3T3-E1细胞共培养10天,相对于未处理氧化锆组,PDA/mHA/BMP-2复合涂层处理氧化锆组细胞增殖速率提高48%,ALP活性提高78%;与MC3T3-E1细胞共培养14天,PDA/mHA/BMP-2复合涂层处理氧化锆组生成的钙结节明显多于未处理氧化锆组,成骨相关基因Runx2、ALP、OCN表达量分别是未处理氧化锆组的12.37倍、7.88倍和12.07倍。实验结论第一部分:氧化锆表面PDA/mHA/BMP-2复合涂层的制备及表征。（1）通过聚多巴胺辅助的浸渍法可以在氧化锆表面制备出PDA/mHA/BMP-2复合涂层,并且该复合涂层提高了氧化锆表面亲水性能。（2）首次采用聚多巴胺辅助的化学沉积法对氧化锆基材进行预处理,在其表面形成均匀的纳米氧化锆涂层,有利于提高氧化锆基材与复合涂层的结合强度。第二部分:PDA/mHA/BMP-2复合涂层体外生物学性能研究。（1）采用聚多巴胺辅助的浸渍法在氧化锆表面制备的PDA/mHA/BMP-2复合涂层安全无毒,细胞相容性好。（2）首次采用聚多巴胺辅助的浸渍法,在氧化锆表面形成兼具良好骨传导性能和骨诱导性能的PDA/mHA/BMP-2复合涂层,提高了氧化锆材料的骨结合能力,为氧化锆种植体表面改性处理提供了新的策略。
张书维[3]（2020）在《HA/Ti复合材料的制备和结构控制》文中提出羟基磷灰石（HA或HAp）凭借其优异的生物活性和生物相容性而被广泛的应用于人工硬组织替换等领域,但是纯HA存在一些力学性能方面的不足,强度低,脆性大,不能起到人体关节承重的作用。金属钛具有较好的力学性能,但是在植入人体后的应用过程中存在生物活性不足、力学性能和人体不匹配等问题。基于两种材料作为生物医学材料的优劣特点,本文使用机械球磨的方法制备HA/Ti复合粉末,通过控制球磨参数分析其对复合粉末相成分及微观形貌的影响;通过热压烧结制备HA/Ti块体复合材料,分析不同参数对烧结试样组织形貌、颗粒尺寸,表面形貌、物相、硬度及孔隙率的影响;通过对基于钛合金表面等离子喷涂制备HA/Ti复合涂层分析,研究在保证涂层生物活性的基础上如何提高涂层的各项性能。最终目的是希望能够改善HA或者金属钛作为单一材料使用的缺点。论文取得的主要结论如下:球磨使HA发生分解,湿磨过程中HA粉末转变成了非晶体;干磨过程中,HA粉末转变成了成分复杂的晶体,两种粉末在球磨过程中发生了嵌合。纳米HA与600-800目Ti通过湿磨能够保留更多的HA原始相,且得到的复合粉末晶粒尺寸更为细小。粉末比例对湿法球磨后复合粉末的成分有非线性的影响,当HA:Ti的质量比达到1:3时,复合粉末中的HA会急剧减少。复合粉末在球磨过程中不会因为球磨时间而发生比例的改变,并且证明HA存在固定的消耗,这个值约小于1/4的粉末加入总量。使用最优600-800目Ti粉与纳米HA按照配比HA:Ti（1:2）湿磨（球磨时间不同）制备烧结原始粉末,由于粗细粉共同存在,改善压缩性能,使试样的收缩率变大。原始粉末球磨时间越长,复合粉末杂峰变多,HA分解量增加,高温下HA与Ti反应更激烈,生成产物中含有Ca Ti O3,其为离子型晶体结构,物理表现为脆性,另外两相界面处存在Ca O,Ca O在空气中有吸水性,其与H2O反应生成Ca（OH）2,Ca（OH）2易与空气中CO2反应生成Ca CO3,Ca CO3也为离子型结构,物理表现也为脆性,直接导致烧结试样脆性较大。HA/Ti复合粉末烧结试样的近似孔隙率为27.6±3.2%,氧化产物所占比例为36.5±5.2%,Ti所占比例为35.9±2.1%,烧结试样的孔隙率偏大导致硬度值偏低,然而孔隙率偏大可能是金相制样过程中结合不好的颗粒脱落,造成孔隙率的增加,以及试验压力太低,烧结压力（27.5MPa）,使得试样不致密,孔隙度比较大。总之烧结试样的结合力较差,孔隙率偏高,硬度值偏低。采用纳米HA和600-800目Ti粉末湿磨制备原始材料,大气等离子喷涂的复合涂层构是以钛为骨架,HA镶嵌在其中的结构。纯HA涂层内部有较大垂直裂纹产生,涂层弹性模量4.8GPa,与基体之间结合强度仅有2.43GPa。当在粉末原料中加入适量50wt.%Ti时,会使涂层弹性模量明显提高至20.9GPa,与基体结合强度显着增强至39.75GPa。其中纳米HA和600-800目Ti粉末配比为1:1时的结晶度明显要比粉末配比为1:2时要高。从Ti O峰强度可以看出,当HA和Ti粉末配比为1:1时,Ti的氧化问题比（2:1配比）试样严重,这将严重降低涂层与基体之间的结合强度,侧面说明HA量的增加有利于抑制Ti O的产生。LPPS喷涂能够有效的避免Ti的氧化,提升涂层的致密性和力学性能。该论文有图幅52个,表17个,参考文献70篇。
张凯亮[4]（2020）在《钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响》文中进行了进一步梳理研究目的医疗植入体在临床中得以普遍应用,其根本在于其与其周围组织之间形成了骨组织的整合、长入以及融合过程。―骨整合理论‖揭示所有医用植入材料与人体骨之间成功的发生结合,是植入/种植成功的关键要素。多项临床研究表明,植入材料本身的理化、机械力学性能以及植入后局部炎症是成功的两大主要影响因素。而钛（Ti）及其钛合金（Ti6Al4V）是目前医学临床中应用最为广泛的植入体材料,具有良好的理化性能、生物相容性和骨结合性能,是医用植入材料的―金标准‖。然而,因其易发生氧化的缘故,纯钛在空气中极易形成一层致密的氧化物薄膜,从而导致其出现生物惰性或者因离子释放造成过敏等不良反应。通常由于口腔复杂的微环境中存在大量的细菌微生物,在植入体形成骨结合的过程中不可避免地在其周围形成细菌滞留、定殖,造成机体细胞和口内微生物竞争性地附着于植入材料表面,当宿主机体的免疫反应平衡被打破,将引起植入体周围感染并最终导致种植手术失败。目前预防植入体周围的感染缺乏有效手段,因此,探索研发新型的植入体功能化材料对于解决这一医学难题显得至关重要。本研究基于不同的材料改性方法对纯钛以及钛合金进行改性,赋予其良好的生物相容性、抗菌抗炎性能,并评价其对口腔微生物群落遗传多样性的影响,以期为临床中骨组织修复与重建、软组织诱导再生提供一种优选策略。研究方法1.采用溶胶-凝胶法在纯钛表面成功制备不同浓度的含钇羟基磷灰石涂层（Y-HA）;通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力学显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）以及X射线光电子能谱仪（XPS）等对制备涂层的微观形貌及结构进行表征分析;并将人牙龈成纤维细胞（HGF）接种于不同涂层样品表面分别培养1、3、5天观察,进行CCK-8细胞增殖能力检测;采用SEM和AFM观察细胞的生长铺展、粘附情况,ELISA法检测HGF细胞分泌Col-1的情况;进一步将变形链球菌在不同涂层样品上培养后,检测改性涂层的抗菌性能。2.采用微弧氧化技术制备含不同浓度钇（Y）的二氧化钛（Ti O2）微孔涂层,并利用SEM、AFM、XRD及XPS等对制备涂层的微观形态及结构进行表征检测,通过免疫荧光（IF）及免疫印迹（WB）等方法观察不同载钇涂层对小鼠胚胎成骨前体细胞（MC3T3-E1）、HGF的增殖、生长铺展形态、细胞粘附、相关骨形态发生蛋白和基因表达的影响,进一步在改性涂层表面培养大肠杆菌及金黄色葡萄球菌,测试改性涂层的抗菌性能。3.基于遗传学视角研究新改性材料对口腔菌群遗传多样性的影响,以评估其抗菌能力。采集临床中健康的成年人唾液,与实验1及2中制备的新改性材料进行共培养,并与未培养唾液形成对照,通过16Sr-DNA高通量测序及生物信息学分析改性涂层对口腔菌群遗传多样性的影响。4.通过构建斑马鱼材料植入模型考察新涂层材料的抗炎性能。本实验将Y0-Ti、Y7-HA-Ti以及Y9-Ti O2复合材料以钛丝表面涂层形式植入斑马鱼下腹腔后,定位于臀部肌肉组织内,观察不同材料周围组织的炎症反应,并使用ELISA法检测炎症因子表达量,组织形态观测评估植入涂层材料对斑马鱼体内抗炎作用。研究结果1.a)材料学表征结果显示:掺入不同浓度钇的羟基磷灰石涂层在纯钛片表面制备成功,且不同浓度钇的掺杂不会显着影响羟基磷灰石涂层的微形貌、粗糙度、晶相结构等基本理化性能;b)细胞实验结果显示:Y-HA组细胞增殖能力优于Ti组（P<0.05）、掺7%钇的羟基磷灰石涂层（Y7-HA）表面的HGF细胞生长铺展形态较其他组更优（P<0.05）、细胞刚度在羟基磷灰石（HA）组和Y7-HA组较Ti组相比明显较高（P<0.05）;c)分子实验表明HGF合成的Col-1水平与Y的掺杂浓度和细胞培养时间成正比;d)抗菌实验表明Y-HA可以有效减少变形链球菌的增殖和粘附（P<0.05）。2.a)材料学实验表明:实验中成功制备了载钇二氧化钛（Y-Ti O2）微孔涂层,且基本理化性能较未载钇（Y0-Ti O2）组无明显变化;b)细胞学实验结果表明,MC3T3-E1及HGF在载钇二氧化钛涂层材料表面的增殖能力较对照组显着增强（P<0.05）;c)分子实验表明,在第1、3、7天,Y-Ti O2涂层材料组的碱性磷酸酶（ALP）、转化生长因子（TGF-β）以及骨形态发生蛋白（BMP-2）的表达量均显着增加（P<0.05）,且茜素红矿化染色钙结节的量与钇浓度掺入量呈正相关;d)抗菌实验表明,较高浓度的载钇涂层具有显着的抗菌性能。3.不同方法制备的掺钇抗菌涂层对口腔微生物菌群多样性整体分布的影响不明显,α多样性及β多样性均未发生明显变化,同时未引起口腔内细菌丰度和种类的明显改变,但口腔中放线菌及杆菌等有害菌的丰度有所下降。4.复合材料植入后,检测相关炎症因子白介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-α）的水平表达无差异,组织形态学观测三组不同植入的斑马鱼肌肉组织均显示轻微炎症反应,但镜下观察三组间的炎性细胞浸润程度并未见明显差异。研究结论1.纯钛表面的Y-HA涂层提高了材料的生物相容性且减少了细菌的粘附,该载钇改性涂层表现出一定的抗菌特性,其抗菌性不仅能降低口腔中放线菌等有害细菌的丰度,且未对唾液整体菌群产生明显影响,这一特点印证其在临床潜在应用的可行性,可用于医用植入物,并能促进植入物周围软组织的整合与再生。2.Y-Ti O2涂层具有良好的生物相容性,且较高浓度含钇涂层具有优良的抗菌性能。因此,Y-Ti O2微孔涂层能够促进并诱导植入物周围硬组织以及软组织的结合与修复再生,这提示新型改性材料可能具有良好的植入应用前景。3.本实验研究了不同改性钛基材料的体内炎症反应情况,证实改性材料未引起明显的炎症反应,未加重炎症的发展,为其在临床植入中的应用提供了实验基础。
毛世祺[5]（2020）在《钛基底上电化学沉积羟基磷灰石涂层》文中研究说明羟基磷灰石拥有与人体骨相近的化学组成和结构,具有引导骨组织再生的功能,常被作为种植体表面涂层以改善医疗领域纯钛种植材料的生物惰性。因此,提升羟基磷灰石涂层的性能对其商业应用具有重要意义。本文通过电化学法在钛基底上制备出了羟基磷灰石涂层,并通过掺杂的方式对涂层的应用性能进行了改进:1.通过恒电流法电化学沉积在钛基底表面上制备出羟基磷灰石涂层和氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层。涂层微观形貌均呈现棒状多孔结构。随着电解液中氧化石墨烯含量的增加,涂层的结晶度也逐渐增加,证明氧化石墨烯在制备羟基磷灰石的过程中起到晶核的作用。同时作为一种支撑材料,氧化石墨烯也提高了羟基磷灰石的力学性能,使羟基磷灰石涂层能承担更多的应用途径。2.对于结构复杂的3D打印钛基底,恒电流法电化学沉积也是制备羟基磷灰石涂层的一种有效方法。通过两步电化学沉积的方式,在3D打印钛基底内部和外部都沉积出了羟基磷灰石涂层。且随着沉积电流的增加,涂层的微观结构也发生了改变。3.通过恒电压法电化学沉积在钛基底表面制备出了掺镁氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层,使羟基磷灰石涂层的化学组成更加接近天然羟基磷灰石。随着电解液中镁摩尔比的增加,Mg2+逐渐替代了羟基磷灰石晶格中的Ca2+,使羟基磷灰石涂层的晶体结构发生畸变,且镁在整个沉积过程中会通过抑制羟基磷灰石晶体的生长以使得结晶度下降。随着涂层中镁掺杂量的增加,涂层的力学性能也逐渐降低。
朱海明[6]（2020）在《医用钛表面磷酸盐转化膜及羟基磷灰石复合涂层的制备》文中研究表明羟基磷灰石（HA）具备良好的生物相容性和骨传导性,可以为新骨的生长提供生理支架,促使骨组织生长,故被广泛应用于骨修复。但是羟基磷灰石的脆性比较大,在外力的作用下,容易发生碎裂,将羟基磷灰石涂敷于医用金属表面制成陶瓷/金属复合材料极大地拓展了其应用。但是单一的羟基磷灰石涂层在植入人体后,当受到较大的剪切力作用时,会发生脱落。在涂层和金属基体之间增加一层化学性能稳定、均匀致密的过渡层,有望提高羟基磷灰石涂层和金属基体的结合强度。本实验采用水热合成法先在钛表面制备一层磷酸盐转化膜（PCC）,然后在转化膜表面制备羟基磷灰石涂层。主要研究内容及结论如下:（1）研究了温度和时间对抛光钛表面磷酸盐转化膜的影响。实验表明在12h,250℃的条件下制得磷酸盐转化膜的形貌最佳,晶粒棱角分明,尺寸最大,涂层致密均匀。且此时试样的粗糙度最大,润湿性最好,综合性能优良。（2）研究了钛基体的预处理方式对磷酸盐转化膜的影响。结果表明,抛光基体制得转化膜的微观形貌最佳;结合强度划痕测试表明,抛光基体涂层的结合强度最大;细胞相容性实验表明,抛光基体涂层上L-929细胞增长率最高,细胞毒性等级是0级,表明生物相容性最好,可应用于生物医学领域。（3）研究了Ca2+源、溶液p H和Ca Cl2浓度对于羟基磷灰石涂层微观形貌的影响。结果表明,0.25mol/L的纯Ca Cl2溶液更有利于羟基磷灰石的成核与生长,微观形貌最佳。经X射线衍射分析得知涂层的主要成分是羟基磷灰石和二氧化钛,试样的粗糙度最大,润湿性最好。羟基磷灰石复合涂层的耐腐蚀性低于磷酸盐转化膜的耐腐蚀性,但优于纯钛的耐腐蚀性。化学转化膜的制备使羟基磷灰石与基体之间具备良好的结合强度。成骨细胞的实验结果表明磷酸盐转化膜特别是羟基磷灰石涂层能促进细胞粘附和成骨分化。
雷雨涛[7]（2020）在《HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究》文中提出β型Ti-24Nb-4Zr合金具有比强度高、弹性模量低、耐磨耐蚀性好、无毒性元素且生物相容好等优异的综合性能,成为替代传统生物医用钛合金的理想材料之一。但是钛及钛合金是一种生物惰性材料,表面无生物活性,植入人体后难以与机体组织形成强有力的化学骨性结合,长期使用会产生松动现象,容易导致植入失败。羟基磷灰石（HA）是人骨中无机物的主要成分,具有良好的生物活性和骨传导性。但羟基磷灰石是脆性陶瓷材料,力学性能较差,难以作为承载骨植入物使用。因此,为了赋予Ti-Nb-Zr基β型钛合金一定的生物活性,国内外学者开始以钛合金为基,羟基磷灰石陶瓷为活性增强相,制备出一系列钛基生物复合材料,使其同时具有优异的力学性能和高生物活性。本文利用放电等离子烧结技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,并对烧结后的复合材料进行了退火处理以改善其塑韧性,研究不同HA含量（0%、1%、3%、5%、7%、9%）以及不同退火温度（750℃、800℃、850℃）对复合材料微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及体外生物活性的影响及机理。得出的主要结论如下:经SPS烧结后,HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料主要由β-Ti相、α-Ti相和HA组成;随着HA含量的增加,材料中针状α-Ti相增多而β-Ti相减少;在HA含量高于5wt.%后,复合材料中出现了少量由HA与合金元素反应形成的陶瓷相（Ca Ti O3、Ti5P3、Ti2O）,材料表面出现大量缺陷。HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有较高的致密度（97%～99%）。随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度和屈服强度下降明显,弹性模量小幅提高,由于HA含量增加会导致α-Ti相增多而β-Ti相减少且复合材料致密度降低,因此过高的HA含量会大幅降低复合材料的力学性能,由于HA脆性陶瓷相的作用,HA含量的增加还会导致复合材料的塑韧性大幅降低。5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料经不同温度的退火处理后,组织均匀性和力学性能都得到明显改善。复合材料在退火后,β相晶粒尺寸变小,组织中出现了初生α相和次生α相;随着退火温度的升高,复合材料中的β相晶粒显着增大,针状次生α相减少,晶界处的初生α相减少;与烧结态相比,退火后复合材料的抗压强度和弹性模量呈现先升高后降低的趋势,而塑韧性呈现先降低后提高的趋势;随着HA含量的增加,由于复合材料中α-Ti相和孔隙的增加,复合材料在模拟人工体液中的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度升高,复合材料的耐腐蚀性能随着HA含量的增加而降低。在HA含量低于5wt.%时,复合材料在阳极有较宽的钝化区域,具有良好的耐腐蚀性。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料与烧结态相比开路电位提高和腐蚀电位提高,腐蚀电流密度降低,腐蚀性能略微提高,说明退火处理能够改善复合材料的腐蚀性能。复合材料在37℃的模拟人工体液中浸泡7天后,Ti-24Nb-4Zr合金表面仅出现少量颗粒状析出相,随着HA含量的增加,复合材料表面类骨磷灰石层越来越多,类骨磷灰石层在材料表面呈团簇状,集中分布在晶界和孔洞处。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料由于HA含量没有明显变化,在37℃模拟人工体液浸泡后表面类骨磷灰石层的形貌和含量较烧结态无明显变化,退火处理对复合材料的体外矿化性能无明显影响。综上所述,Ti-24Nb-4Zr合金在加入HA后,复合材料组织均匀性、力学性能、塑韧性和腐蚀性能均有一定程度的下降,复合材料的体外矿化性能大幅提高;在HA含量为5%时性能最佳。通过退火处理,使得5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的塑韧性和腐蚀性能得到改善;经过850℃退火处理5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有优异的力学性能、腐蚀性能和体外矿化性能。
陈文金[8]（2020）在《石灰石基羟基磷灰石涂层及其复合材料去除废水中Cu（Ⅱ）的研究》文中研究说明近年来,随着全球经济的发展和人口数量的快速增长,水体污染已成为全球日趋严重的问题。由于人类的活动,大量的工农业以及生活污染物被排入水体环境,造成水体污染,给水生生物及人体的健康造成严重威胁。此外,水体污染物产生种类繁多,重金属铜属于难降解水体污染物中的一种,进入水体环境不会发生自然降解,因此,寻找科学有效的方法去除水体中金属铜已成为国内外研究的重点之一。吸附法是最广泛使用的方法,并且已被证明是从水中去除痕量金属的经济替代方案。羟基磷灰石（HAP）是脊椎动物的骨骼和牙齿的组成部分之一,通常用作生物材料,HAP结构中由于具有多孔性结构以及表面活性位点,也常被用作吸附剂。由于纯HAP中孔隙结构和表面活性位点有限,机械性差,脆性较大等原因,限制了纯HAP在实际吸附过程中的应用。壳聚糖（CS）具有良好的生物降解性以及对重金属具有优异的吸附性能,在HAP中掺入CS组成复合材料,近年来引起了人们的广泛关注。本论文旨在提高HAP的吸附性能以及材料的稳定性,通过共混法成功制备石灰石基HAP涂层、石灰石基掺杂HAP涂层和石灰石基CS/HAP涂层复合材料,并设计实验来研究吸附材料对模拟水溶液中重金属铜的吸附性能。通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪,比表面和孔径分布测定仪和扫描电子显微镜等技术对制备的材料进行表征分析,进一步得出材料对重金属铜的吸附机制,为吸附剂的实际应用提供启发性的建议。本论文的主要研究内容如下:（1）成功制备了石灰石基HAP涂层,并将其作为吸附材料用于处理模拟含铜废水。研究了时间、温度、铜离子初始浓度、共存阴阳离子等参数对铜离子去除效果的影响。结果表明石灰石基HAP涂层材料能高效、稳定的去除水溶液中铜离子,吸附反应在120 min基本达到平衡状态。当温度为30℃、铜离子初始浓度为20 mg·L-1,石灰石基HAP涂层对溶液中Cu2+的具有最佳的吸附效果,其吸附容量为90.90mg.g-1。当溶液初始浓度分别为20 mg·L-1、30 mg·L-1、40mg·L-1、50 mg·L-1时,随着初始浓度的增加,石灰石基HAP涂层对溶液中Cu2+的吸附容量逐渐增大,并且当温度分别20℃、30℃、40℃、50℃时,石灰石基HAP涂层对溶液中Cu2+的吸附容量随着温度的增加也呈现增大趋势。通过对吸附等温线、吸附动力学和热力学的研究,石灰石基HAP涂层对铜离子的吸附机理为吸附材料表面的离子交换和静电作用。另外研究表明,制备的石灰石基HAP涂层是一种低成本且高效的吸附剂,具有很强实际应用前景。（2）研究了 Mg2+和Sr2+离子对石灰石基HAP涂层结构和吸附性能的影响。在制备石灰石基HAP涂层的过程中掺入含Mg2+和Sr2+两种离子的氯化物,得到两种掺杂金属离子的石灰石基掺杂HAP涂层,并利用石灰石基掺杂HAP涂层进行铜离子吸附实验。根据实验结果可知,吸附性能:石灰石基掺Mg2+HAP涂层>石灰石基掺Sr2+HAP涂层>石灰石基HAP涂层,石灰石基掺杂HAP涂层具有更优良的结构和更大的比表面积。制备材料过程中,掺入的Mg2+和Sr2+可以替换石灰石基HAP涂层表面的Ca2+的位置,使石灰石基HAP涂层结构发生变化,Mg2+和Sr2+的掺入加强了离子交换和静电作用,进而提高了石灰石基掺杂HAP涂层对铜离子的吸附容量,尤其是Mg2+。该研究表明,石灰石基掺镁HAP涂层具有更好的结构性能和吸附能力,并且制备成本低,吸附剂无毒性,对高效、低成本吸附剂的开发具有一定前景意义。（3）研究了壳聚糖（CS）对石灰石基HAP涂层吸附性能的影响。实验过程中通过改变壳聚糖加入量（0.5g、1.0g、1.5g、2.5g）来制备石灰石基CS/HAP涂层复合物,通过吸附实验系统的研究了石灰石基CS/HAP涂层复合物对溶液中铜离子的吸附性能。探究了时间、温度、铜离子初始浓度等吸附参数对铜离子吸附效果的影响。结果表明,加入0.5 gCS制备的石灰石基CS/HAP涂层表现出最好的吸附性能,在温度为30℃、铜离子初始浓度为20 mg·L-1,石灰石基CS/HAP涂层对Cu2+的吸附容量为122.84 mg.g-1,另外随着CS加入量的增加,石灰石基CS/HAP涂层对Cu2+的吸附性能呈下降趋势。此外,与石灰石基HAP涂层相比,石灰石基CS/HAP涂层复合物表现出更好的热稳定性。该研究表明壳聚糖的引入使石灰石基HAP涂层对铜离子的吸附能力和吸附剂材料的热稳定性进一步提升,极大的拓展了石灰石基CS/HAP涂层复合物的实际应用范围。
王彪[9]（2020）在《医用Mg-Zn-Ca非晶合金表面nHA/PCL复合涂层的制备及生物相容性研究》文中指出目前镁基合金作为第三代生物医用材料,具有可降解性和良好的力学性能等优点、得到许多科研机构的关注。但是,镁基合金的降解速率过快和缺少良好的生物相容性等问题限制了其在骨组织工程中的临床应用。镁基非晶合金由于具有特殊的组织结构、较高的强度性能和优异的抗腐蚀性能,在全世界受到广泛关注。因为Mg-Zn-Ca非晶合金中的元素降解后可以被人体组织吸收,其中Mg2+、Zn2+、Ca2+是人体所必须的元素,所以该合金表现出良好的生物相容性。因此以Mg-Zn-Ca为基底的非晶合金作为一种新型医用生物材料具有广阔的应用前景。本论文利用铜模喷注法在真空熔炼炉中制备了 Mg68-Zn28-Ca4非晶合金试样。通过水热法在Mg68-Zn28-Ca4非晶合金基底上制备一层具有生物活性的Ca-P预涂层,然后使用提拉法在预处理层表面涂覆一层nHA/PCL复合材料,最终在非晶合金基底上制备了双涂层来增强Mg68-Zn28-Ca4非晶合金的耐腐蚀性能和生物相容性。在制备双涂层的过程中,利用环境电子扫描显微镜获取双层涂层和非晶合金的微观组织,使用X-射线衍射仪获取腐蚀产物和非晶合金的成份。通过电化学测试、模拟体液浸泡测试、细胞共培养测试、细胞贴壁测试和动物体内植入实验,来分析双层涂层试样的抗腐蚀性能、生物相容性。实验结果表明,Mg68-Zn28-Ca4非晶合金制备双涂层后,它的耐腐蚀性能和生物相容性显着增强。在非晶合金基底上制备Ca-P预涂层时,随着溶液的pH值上升,Ca-P预涂层的致密性越差,表明碱性溶液对涂层的形成有抑制作用。在预处理层表面涂覆nHA/PCL复合材料时,当nHA的含量为0%时,表面的孔隙率最低,孔径的大小为0.5μm,随着nHA含量的增加,表面的孔隙率在增加、孔径也在不断增大,当nHA的含量增加到8%时,表面的孔隙率最大,孔径大小为4 μm,说明在nHA/PCL复合材料中添加nHA后可以增加涂层表面的孔隙率和孔径的直径,以达到控制复合材料的降解速率的目的。进一步的体外细胞共培养、细胞贴壁实验表明Mg68-Zn28-Ca4非晶合金基底涂覆双层涂层后生物相容性显着提升,其中2%nHA/PCL涂层试样的生物相容性最佳。随后的动物体内植入实验证实试样在植入动物体内后一定的时间内可以降解完全、并且破损骨组织随着试样的完全降解也基本愈合。综上实验表明,经过双涂层涂覆过的Mg68-Zn28-Ca4非晶合金可以作为一种潜在的新型可降解生物医用骨组织工程材料。
罗进[10]（2020）在《钛表面钴掺入羟基磷灰石复合涂层的制备及表征和生物活性研究》文中指出第一章羟基磷灰石复合涂层的制备及表征目的:通过向羟基磷灰石中添加钴离子在钛表面制备具有良好骨组织相容性、成骨性、抗菌性的新型复合材料（Co HAp）。了解复合材料涂层的表面形貌及特征。方法:采用溶胶凝胶法制备掺钴离子的羟基磷灰石复合涂层。采用扫描电子显微镜（SEM）观察涂层的表面形态。X射线能谱分析仪（EDS）检测分析涂层的元素。涂层的成分采用傅立叶红外光谱仪（FTIR）进行检测。DX1000型X射线晶体衍射仪（XRD）检测涂层的晶相状态。检测范围为20°-60°,扫描速度为0.06°。X射线光电子能谱仪（XPS）检测Co HAp复合涂层中的化合价太。电子万能实验机检测涂层和材料基底的结合力。将复合材料浸泡到磷酸盐缓冲液（PBS）中得到钴离子的释放曲线图。检测两种材料的水接触角,得到两种材料的亲水性能。将复合材料浸泡在模拟体液中了解复合材料的生物矿化能力。结果:在钛表面制备了一层复合涂层,经过EDS、FTIR、XRD、电子万能实验机等仪器检测证明此材料是含有钴离子的羟基磷灰石复合涂层。通过钴离子的释放实验,得到了钴离子的释放曲线图。钴离子在PBS中第一周时间释放较快,然后逐渐趋于平缓稳定。Co HAp复合涂层的亲水性比HAp更好。模拟体液浸泡实验显示复合材料有一定的生物矿化能力。Co HAp复合涂层与钛基底的结合力为16.85±1.63MPa,对照组HAp为16.75±1.19MPa,两组比较P>0.05.结论:用溶胶凝胶法在钛表面成功制备了Co HAp复合涂层。该涂层与钛表面结合紧密能达到植入物的抗拉力要求。钴离子的掺入并没有降低HAp复合涂层的抗拉力能力。Co HAp是一种有使用潜力的材料。第二章羟基磷灰石复合涂层的生物活性和抗菌性研究目的:了解Co HAp复合涂层的生物活性以及抗菌性能。方法:以Co HAp为实验组,HAp为对照组,采用MC3T3-E1细胞粘附实验、增殖实验观察复合材料的骨组织相容性以及成骨活性。通过电镜检测得到成骨细胞的粘附图片。经光密度检测仪得到HAp组和Co HAp组成骨细胞的光密度值。采用大肠埃希菌抗菌实验观察复合材料的抗菌性能,以HAp为对照组。通过菌落计数对比两种材料的菌落数。结果:MC3T3-E1细胞均能在两种材料表面生长,并紧密粘附。MC3T3-E1细胞在HAp涂层和Co HAp涂层上培养3天后的光密度值分别为0.199±0.023和0.216±0.030,P=0.619,差异无统计学意义。培养7天后HAp组和Co HAp组的光密度值分别为0.529±0.062和0.623±0.070,P=0.006,差异有统计学意义。HAp组和Co HAp组菌落计数分别为975.21±127.56个和511.11±74.26个,P<0.001,两组比较,差异有统计学意义。结论:Co HAp复合涂层对MC3T3-E1成骨细胞没有毒副作用,具有良好的组织相容性和促成骨细胞增殖的作用。同时该涂层还具有抗大肠埃希菌的作用。
二、生物羟基磷灰石涂层材料的研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生物羟基磷灰石涂层材料的研究进展（论文提纲范文）
（1）医用金属表面含锶涂层耐蚀性和生物相容性研究进展（论文提纲范文）
| 1 钛及其合金表面含锶涂层 |
| 1.1 电化学沉积法 |
| 1.2 水热法 |
| 1.3 磁控溅射法 |
| 1.4 循环钙化法 |
| 1.5 超分子自组装法 |
| 1.6 火焰喷涂法 |
| 1.7 微弧氧化法 |
| 2 镁及其合金表面锶涂层 |
| 2.1 电沉积法 |
| 2.2 化学转化法 |
| 2.3 微波辅助沉积法 |
| 2.4 微弧氧化法 |
| 2.5 水热法 |
| 3 铁表面含锶涂层 |
| 4 结束语 |
（2）氧化锆表面聚多巴胺/硅、锶、氟多元掺杂羟基磷灰石/BMP-2复合涂层的制备以及生物学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要英文缩略词表 |
| 前言 |
| 一、氧化锆种植体表面处理技术研究进展 |
| 二、元素掺杂羟基磷灰石涂层研究进展 |
| 三、骨形态发生蛋白2 与羟基磷灰石协同应用的研究进展 |
| 四、聚多巴胺涂层在氧化锆种植体表面的研究进展 |
| 五、课题思路 |
| 第一部分 氧化锆表面PDA/mHA/BMP-2 复合涂层的制备及表征 |
| 一、实验材料 |
| 二、研究方法 |
| 三、研究结果 |
| 四、讨论 |
| 五、结论 |
| 第二部分 PDA/mHA/BMP-2 复合涂层体外生物学性能研究 |
| 一、实验材料 |
| 二、研究方法 |
| 三、研究结果 |
| 四、讨论 |
| 五、结论 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 文献综述 氧化锆种植体表面处理技术研究进展 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表论文和参加科研工作情况说明 |
| 致谢 |
（3）HA/Ti复合材料的制备和结构控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物医学材料的发展现状及选题意义 |
| 1.3 钛及其合金简介 |
| 1.4 羟基磷灰石的结构及应用 |
| 1.5 HA/Ti复合粉末以及涂层的制备 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 HA/Ti复合粉末制备及分析 |
| 2.1 实验用球磨粉末 |
| 2.2 金相试样制备 |
| 2.3 实验设备及工作原理 |
| 2.4 复合材料形貌、物相及力学性能分析 |
| 2.5 XRD结果分析 |
| 2.6 Ti/HA复合粉末的显微形貌分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 热压烧结HA/Ti复合材料的制备 |
| 3.1 热压烧结设备及复合材料的制备 |
| 3.2 粉末及试块的性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 HA/Ti涂层制备与力学性能分析 |
| 4.1 粉末、基体和涂层的制备 |
| 4.2 涂层力学性能测试方法 |
| 4.3 HA/Ti涂层的显微形貌 |
| 4.4 涂层的相结构 |
| 4.5 涂层力学性能测试结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 钛及钛合金植入材料的特点 |
| 1.2.2 钛及钛合金植入材料的优缺点比较 |
| 1.2.3 钛及钛合金基材表面改性的研究与进展 |
| 1.2.3.1 钛及钛合金基材表面改性的技术 |
| 1.2.4 用于口腔医学领域植入体的特点与研究方向 |
| 1.2.5 抗菌材料在医学方面的应用 |
| 1.2.5.1 抗菌材料在临床医学中的应用 |
| 1.2.5.2 抗菌材料在口腔领域的临床应用 |
| 1.2.6 稀土族元素在生命科学领域的应用及前景 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.5.1 载钇羟基磷灰石纯钛改性涂层的生物相容性与抗菌特性研究 |
| 1.5.2 掺钇二氧化钛微孔涂层的生物相容性与抗菌性能研究 |
| 第二章 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层的生物相容性与抗菌特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设计 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 涂层表面形貌观察以及化学成分分析 |
| 2.3.1.1 基于AFM和 SEM样品的表面形貌与粗糙度分析 |
| 2.3.1.2 样品的水接触角(亲水性)结果分析 |
| 2.3.1.3 样品的XRD与 EDS结果分析 |
| 2.3.2 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层的体外相容性评价 |
| 2.3.2.1 样品对细胞增殖及细胞毒性影响 |
| 2.3.2.2 AO/EB染色观察HGF细胞铺展,爬附情况及形态变化 |
| 2.3.2.3 SEM观察细胞在样品表面铺展情况 |
| 2.3.2.4 AFM观察细胞在材料表面的微形貌及力学性质改变 |
| 2.3.2.5 ELISA检测在样品表面的HGF分泌的Col-1 水平 |
| 2.3.3 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层抗菌能力的评价 |
| 2.3.3.1 CCK-8法检测样品在改性材料的表面的抗菌能力 |
| 2.3.3.2 AO/EB染色观察材料的抗菌性能表现 |
| 2.3.4 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层对HGF细胞层纤连蛋白表达稳定性的影响 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 载钇二氧化钛涂层的生物相容性与抗菌性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 材料、仪器与方法 |
| 3.2.2 实验设计 |
| 3.2.3 样品制备及表征方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 载钇二氧化钛涂层的体外相容性研究 |
| 3.3.1.1 CCK-8法检测成骨细胞增殖-毒性效应 |
| 3.3.1.2 吖啶橙染色观察MC3T3-E1细胞在样品表面的铺展、增殖情况 |
| 3.3.1.3 SEM观察MC3T3-E1 细胞在改性涂层表面的微形貌的改变 |
| 3.3.1.4 AFM观测MC3T3-E1 细胞在改性涂层表面的微形貌以及力学性质变化 |
| 3.3.1.5 F-actin标记的共聚焦显微镜观察改性涂层表面上HGF的细胞骨架形态学 |
| 3.3.1.6 茜素红染色定性观察材料表面MC3T3-E1矿化情况 |
| 3.3.1.7 ELISA法检测材料生长的MC3T3-E1 细胞上清液中ALP与 TGF-β的水平 |
| 3.3.1.8 WB检测材料表面MC3T3-E1 细胞中BMP-2 蛋白表达 |
| 3.3.2 载钇二氧化钛涂层的抗菌性能研究 |
| 3.3.2.1 CCK-8法测量金黄色葡萄球菌与大肠杆菌在改性材料表面增殖情况 |
| 3.3.2.2 AO/EB荧光染色观察材料表面细菌分布 |
| 3.3.2.3 SEM观察细菌在涂层表面的生长形态变化 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 载钇羟基磷灰石及二氧化钛涂层对口腔菌群遗传多样性影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料方法 |
| 4.2.1 材料与仪器 |
| 4.2.2 样品采集 |
| 4.2.3 实验设计及流程 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 OTU聚类分析 |
| 4.3.2 菌群多样性分析 |
| 4.3.3 菌群差异度分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 载钇羟基磷灰石及二氧化钛涂层抗炎作用的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 钛丝复合材料的制备 |
| 5.2.2 斑马鱼材料植入模型建立及检测方法 |
| 5.2.3 统计学方法 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 ELISA检测炎症因子表达量 |
| 5.3.2 组织形态观测 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 结论与研究展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 中英文缩略词表 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）钛基底上电化学沉积羟基磷灰石涂层（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 生物材料概论 |
| 1.2 以纯钛和钛合金为基底的羟基磷灰石复合涂层 |
| 1.2.1 钛和钛合金应用基本介绍 |
| 1.2.2 羟基磷灰石概况 |
| 1.2.3 氧化石墨烯概况 |
| 1.2.4 镁离子对人体的影响 |
| 1.2.5 以钛为基底的羟基磷灰石涂层制备工艺 |
| 1.3 电化学法沉积羟基磷灰石涂层 |
| 1.3.1 电化学沉积羟基磷灰石的工艺进展 |
| 1.3.2 电化学法沉积羟基磷灰石涂层的基本原理 |
| 1.3.3 电化学法沉积羟基磷灰石涂层的影响因素 |
| 1.4 本文的研究目的、内容和研究意义 |
| 2 实验材料和设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 表征测试方法 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线能谱仪成分分析 |
| 2.2.4 激光拉曼光谱分析 |
| 2.2.5 红外光谱分析 |
| 2.2.6 纳米压痕测试 |
| 3 钛基底上电化学沉积氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.2.1 钛片的预处理 |
| 3.2.2 制备电解液 |
| 3.2.3 恒电流法电化学沉积 |
| 3.3 实验结果和讨论 |
| 3.3.1 pH对恒电流法电化学沉积的影响 |
| 3.3.2 涂层的形貌分析 |
| 3.3.3 涂层的XRD的分析 |
| 3.3.4 涂层的FTIR分析 |
| 3.3.5 涂层的拉曼分析 |
| 3.3.6 涂层的纳米压痕测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 3D打印钛基底上电化学沉积氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.2.1 3D打印钛的预处理 |
| 4.2.2 电解液的制备 |
| 4.2.3 两步恒电流法电化学沉积 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 涂层的形貌分析 |
| 4.3.2 涂层的XRD的分析 |
| 4.3.3 涂层的FTIR分析 |
| 4.3.4 涂层的拉曼分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钛基底上电化学沉积掺镁氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验步骤 |
| 5.2.1 钛片的预处理 |
| 5.2.2 制备电解液 |
| 5.2.3 恒电流法电化学沉积 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.3.1 pH对恒电压法电化学沉积的影响 |
| 5.3.2 涂层的形貌分析 |
| 5.3.3 涂层的XRD的分析 |
| 5.3.4 涂层的FTIR分析 |
| 5.3.5 涂层的拉曼分析 |
| 5.3.6 涂层的EDS分析 |
| 5.3.7 涂层的力学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（6）医用钛表面磷酸盐转化膜及羟基磷灰石复合涂层的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 医用钛及其合金 |
| 1.2 过渡层 |
| 1.3 羟基磷灰石 |
| 1.3.1 羟基磷灰石的晶体结构 |
| 1.3.2 羟基磷灰石的性质 |
| 1.3.3 羟基磷灰石的医学应用 |
| 1.4 羟基磷灰石涂层的制备方法 |
| 1.5 存在的问题及展望 |
| 1.5.1 存在的问题 |
| 1.5.2 展望 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.2 分析与表征 |
| 2.2.1 形貌观察与成分分析 |
| 2.2.2 物相分析 |
| 2.2.3 耐腐蚀性分析 |
| 2.2.4 润湿性分析 |
| 2.2.5 红外分析 |
| 2.2.6 粗糙度分析和3D形貌分析 |
| 2.2.7 涂层厚度分析 |
| 2.2.8 结合强度分析 |
| 2.2.9 细胞相容性分析 |
| 第3章 抛光钛表面磷酸盐转化膜的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 磷酸盐转化膜的制备 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 基体的表征分析 |
| 3.3.2 抛光钛基体上磷酸盐转化膜的制备 |
| 3.3.2.1 温度对磷酸盐转化膜表面形貌及成分的影响 |
| 3.3.2.2 时间对磷酸盐转化膜表面形貌及成分的影响 |
| 3.3.3 抛光钛基体上磷酸盐转化膜的物相及结构 |
| 3.3.3.1 红外光谱分析 |
| 3.3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3.3 截面结构 |
| 3.3.3.4 润湿性 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 打磨和酸蚀钛基体上磷酸盐转化膜的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 磷酸盐转化膜的制备 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 在打磨钛基体上制备磷酸盐转化膜 |
| 4.3.1.1 磷酸盐转化膜的表面形貌和成分分析 |
| 4.3.1.2 XRD图谱分析 |
| 4.3.2 在酸蚀钛基体上制备磷酸盐转化膜 |
| 4.3.2.1 磷酸盐转化膜的表面形貌和成分分析 |
| 4.3.2.2 酸蚀钛表面磷酸盐转化膜的XRD图谱 |
| 4.3.3 不同基体上磷酸盐转化膜的比较 |
| 4.3.3.1 结合强度 |
| 4.3.3.2 生物相容性 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 羟基磷灰石涂层的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 羟基磷灰石涂层的制备 |
| 5.3 不同Ca源对HA涂层的影响 |
| 5.3.1 用Ca(NO_3)_2溶液水热处理PCC涂层试样 |
| 5.3.2 用Ca(CH_3COO)_2溶液水热处理PCC涂层试样 |
| 5.3.3 用CaCl_2溶液水热处理PCC涂层试样 |
| 5.3.4 PCC试样在不同钙源溶液中处理后的XRD图谱 |
| 5.4 CaCl_2溶液pH对 HA涂层的影响 |
| 5.4.1 增加溶液pH对HA涂层的影响 |
| 5.4.2 降低溶液pH对HA涂层的影响 |
| 5.5 CaCl_2溶液浓度对HA涂层的影响 |
| 5.5.1 HA涂层的表面形貌和成分分析 |
| 5.5.2 XRD分析 |
| 5.5.3 润湿性 |
| 5.5.4 耐腐蚀性 |
| 5.5.5 结合强度 |
| 5.5.6 成骨细胞在Ti和HA涂层上的反应 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
（7）HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医用钛合金材料研究和应用 |
| 1.1.1 生物医用钛合金发展及应用现状 |
| 1.1.2 生物医用Ti-Nb-Zr系合金研究现状 |
| 1.1.3 生物医用Ti-Nb-Zr合金存在的问题 |
| 1.2 钛基羟基磷灰石活性陶瓷复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 羟基磷灰石生物活性陶瓷的生物活性和骨传导性 |
| 1.2.2 钛基羟基磷灰石涂层复合材料研究现状 |
| 1.2.3 HA/Ti生物复合材料的研究进展 |
| 1.2.4 HA/Ti-Nb-Zr生物复合材料研究现状 |
| 1.2.5 放电等离子烧结制备技术 |
| 1.3 钛合金及其复合材料的热处理工艺 |
| 1.4 课题研究的意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的制备 |
| 2.1.1 实验原材料 |
| 2.1.2 复合材料的烧结 |
| 2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的退火工艺 |
| 2.3 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织及性能的分析测试方法 |
| 2.3.1 复合材料的致密度的测定 |
| 2.3.2 复合材料的微观组织和结构 |
| 2.3.3 复合材料的力学性能表征 |
| 2.3.4 复合材料的腐蚀性能表征 |
| 2.3.5 复合材料的体外生物活性表征 |
| 第三章 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的组织演变与力学性能的影响 |
| 3.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金显微组织及力学性能的影响 |
| 3.1.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金相对微观组织的影响 |
| 3.1.2 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金力学性能的影响 |
| 3.2 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织与性能的影响 |
| 3.2.1 HA含量对复合材料相对致密度的影响 |
| 3.2.2 HA含量对复合材料微观组织的影响 |
| 3.2.3 HA含量对复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织演变及性能的影响 |
| 4.1 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料微观组织的影响 |
| 4.2 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料体外电化学腐蚀及矿化性能 |
| 5.1 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外电化学腐蚀性能 |
| 5.1.1 HA含量和退火处理对复合材料电化学腐蚀性能的影响 |
| 5.1.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的腐蚀机理 |
| 5.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外生物活性 |
| 5.2.1 HA含量和退火处理对复合材料体外矿化性能的影响 |
| 5.2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的矿化机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文目录 |
（8）石灰石基羟基磷灰石涂层及其复合材料去除废水中Cu（Ⅱ）的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 含铜废水污染简介及危害 |
| 1.2 含铜废水的处理 |
| 1.3 羟基磷灰石的研究现状 |
| 1.3.1 羟基磷灰石及其结构 |
| 1.3.2 羟基磷灰石制备方法 |
| 1.3.3 羟基磷灰石在水处理中的应用 |
| 1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 石灰石基羟基磷灰石涂层材料对水溶液中Cu~(2+)吸附性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 材料制备方法 |
| 2.2.3 所需溶液配制 |
| 2.2.4 制备材料表征 |
| 2.2.5 吸附实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 表征结果 |
| 2.3.2 吸附平衡时间探究 |
| 2.3.3 吸附剂用量对吸附实验的影响 |
| 2.3.4 吸附等温线研究 |
| 2.3.5 吸附动力学研究 |
| 2.3.6 吸附热力学研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石灰石基掺杂羟基磷灰石涂层材料对水溶液中Cu~(2+)吸附性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 材料制备方法 |
| 3.2.3 所需溶液配制 |
| 3.2.4 制备材料表征 |
| 3.2.5 吸附实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 表征结果 |
| 3.3.2 反应时间对材料吸附效果的影响 |
| 3.3.3 吸附等温线研究 |
| 3.3.4 吸附动力学研究 |
| 3.3.5 吸附热力学研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石灰石基CS/HAP涂层复合材料对水溶液中Cu~(2+)吸附性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 材料制备方法 |
| 4.2.3 所需溶液配制 |
| 4.2.4 制备材料表征 |
| 4.2.5 吸附实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表征结果 |
| 4.3.2 反应时间对材料吸附效果的影响 |
| 4.3.3 吸附等温线研究 |
| 4.3.4 吸附动力学研究 |
| 4.3.5 吸附热力学研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 石灰石基羟基磷灰石涂层及其复合材料对实际含铜废水的处理 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 所需溶液配制 |
| 5.2.3 吸附实验 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）医用Mg-Zn-Ca非晶合金表面nHA/PCL复合涂层的制备及生物相容性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医用材料的简介 |
| 1.1.1 生物医用材料的定义 |
| 1.1.2 生物医用材料的性能要求 |
| 1.1.3 生物医用材料的发展及现状 |
| 1.2 镁及其镁基合金材料的性能和研究现状 |
| 1.2.1 镁及镁基合金作为生物材料的优势 |
| 1.2.2 镁基合金的研究现状 |
| 1.2.3 镁基合金的分类 |
| 1.3 镁基非晶合金材料的研究现状 |
| 1.3.1 非晶合金的制备方法 |
| 1.3.2 非晶合金的发展历程 |
| 1.3.3 镁基非晶合金的发展历程 |
| 1.3.4 Mg-Zn-Ca非晶合金的研究现状 |
| 1.4 医用镁合金表面改性的研究现状 |
| 1.4.1 医用镁合金表面改性方法 |
| 1.4.2 无机涂层的研究现状 |
| 1.4.3 有机涂层的研究现状 |
| 1.4.4 复合涂层的研究现状 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 1.5.1 本课题的来源 |
| 1.5.2 本论文的研究目的及意义 |
| 1.5.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 Mg_(68)-Zn_(28)-Ca_4非晶合金的制备工艺及微观组织 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验仪器与材料 |
| 2.2.2 合金成份设计 |
| 2.2.3 镁基非晶合金的制备 |
| 2.2.4 镁基非晶合金的测试分析 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 镁基合金的非晶形成能力分析 |
| 2.3.2 镁基非晶合金的微观结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Mg_(68)-Zn_(28)-Ca_4非晶合金表面复合涂层的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验仪器与材料 |
| 3.2.2 镁基非晶合金的熔炼制备 |
| 3.2.3 水热法制备Ca-P预涂层 |
| 3.2.4 提拉法制备nHA/PCL复合涂层 |
| 3.2.5 Ca-P预涂层与nHA/PCL双涂层的组织形貌分析 |
| 3.2.6 力学性能测试分析 |
| 3.2.7 模拟体液浸泡测试分析 |
| 3.2.8 电化学性能测试分析 |
| 3.3 分析与测试 |
| 3.3.1 涂层对Mg_(68)-Zn_(28)-Ca_4非晶合金的力学性能影响 |
| 3.3.2 水热反应溶液的pH值对Mg_(68)-Zn_(28)-C_4非晶合金表面Ca-P预涂层的影响 |
| 3.3.3 nHA含量对nHA/PCL复合涂层表面孔径大小与孔隙率的影响 |
| 3.3.4 Ca-P预涂层和nHA/PCL涂层对Mg_8-Zn_(28)-Ca_4试样的抗腐蚀性能的影响 |
| 3.3.5 Ca-P预涂层和nHA/PCL复合涂层的截面分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复合涂层对Mg_(68)-Zn_(28)-Ca_4非晶合金生物相容性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验仪器与材料 |
| 4.2.2 细胞的提取与培养 |
| 4.2.3 细胞毒性实验 |
| 4.2.4 细胞贴壁实验 |
| 4.2.5 动物体内植入实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 细胞毒性测试分析 |
| 4.3.2 细胞贴壁测试分析 |
| 4.3.3 动物体内植入实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）钛表面钴掺入羟基磷灰石复合涂层的制备及表征和生物活性研究（论文提纲范文）
| 中英文缩略词表 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 :羟基磷灰石复合涂层的制备及表征 |
| 前言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 第二章 :羟基磷灰石复合涂层的生物活性和抗菌性研究 |
| 前言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、生物羟基磷灰石涂层材料的研究进展（论文参考文献）
- [1]医用金属表面含锶涂层耐蚀性和生物相容性研究进展[J]. 孙文昕,樊丽君,郑钟印,邹玉红,田景睿,曾荣昌. 材料工程, 2021(12)
- [2]氧化锆表面聚多巴胺/硅、锶、氟多元掺杂羟基磷灰石/BMP-2复合涂层的制备以及生物学性能研究[D]. 李静. 中国人民解放军海军军医大学, 2021(09)
- [3]HA/Ti复合材料的制备和结构控制[D]. 张书维. 中国矿业大学, 2020(07)
- [4]钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响[D]. 张凯亮. 兰州大学, 2020
- [5]钛基底上电化学沉积羟基磷灰石涂层[D]. 毛世祺. 郑州大学, 2020(02)
- [6]医用钛表面磷酸盐转化膜及羟基磷灰石复合涂层的制备[D]. 朱海明. 江苏科技大学, 2020(02)
- [7]HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究[D]. 雷雨涛. 昆明理工大学, 2020(05)
- [8]石灰石基羟基磷灰石涂层及其复合材料去除废水中Cu（Ⅱ）的研究[D]. 陈文金. 南昌大学, 2020(01)
- [9]医用Mg-Zn-Ca非晶合金表面nHA/PCL复合涂层的制备及生物相容性研究[D]. 王彪. 南昌大学, 2020
- [10]钛表面钴掺入羟基磷灰石复合涂层的制备及表征和生物活性研究[D]. 罗进. 遵义医科大学, 2020(12)