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羟基磷灰石涂层镁基生物材料电化学制备与表征

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羟基磷灰石涂层镁基生物材料电化学制备与表征

作者：郝孝丽成都理工大学

学位级别：硕士

镁及镁合金具有其密度与人骨吻合，弹性模量与人骨相近等较为优异的综合力学性能，较其他医用金属更具生物相容性，但镁的化学性质活泼、易腐蚀。羟基磷灰石(hydroxyapatite，简称HA或HAP)具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，将其作为涂... 详细信息

镁及镁合金具有其密度与人骨吻合，弹性模量与人骨相近等较为优异的综合力学性能，较其他医用金属更具生物相容性，但镁的化学性质活泼、易腐蚀。羟基磷灰石(hydroxyapatite，简称HA或HAP)具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，将其作为涂层材料制备出镁基羟基磷灰石生物涂层材料，植入生物体后短时间内就具有较大的附着力，可使材料-骨界面形成牢固结合，又可有效抑制基体离子向生物体内的释放，成为近几年内生物医用材料研究领域的一大焦点。本文采用金相显微镜、X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜等分析测试方法研究了不同预处理手段对镁基体表面形貌、沉积后物相、沉积增重量等的影响。研究结果表明：采用HNO+HF及HPO+HF腐蚀液对镁基体进行酸刻蚀，可以在镁基体表面得到大量腐蚀坑，得出较佳预处理方案为150ml/LHNO+25ml/L HF腐蚀液刻蚀1min。镁的化学活性高，在电化学沉积过程极易氧化析氢，降低涂层质量，通过向电解液中添加双氧水可以较好的改善涂层质量。本文讨论了电解液中不同双氧水添加量对电化学沉积产物及形貌的影响。研究结果表明：电解液中不添加双氧水，碱热处理前后涂层主要物质都为Ca(PO)，涂层结合力弱、易剥离;添加双氧水后，电化学沉积后得到CaHPO·2HO，经碱热处理可以转变为羟基磷灰石，并得出较佳双氧水添加量为6ml。采用电化学沉积法在镁基体表面制备羟基磷灰石生物涂层材料，利用正交试验探讨了电化学沉积过程中各沉积工艺对涂层材料的影响情况。研究结果表明：pH值为影响物相的最主要因素，pH偏中性下不利于产生羟基磷灰石的前驱体CaHPO·2HO;沉积温度为影响沉积增重量的最主要因素，其优水平为60℃;电化学沉积后镁基体表面得到较为均匀的涂层物质，表面形貌主要为大片状组织结构和一些较小的团簇状组织结构。能谱分析显示，钙磷摩尔比稍大于1.5。论文采用SBF仿生液浸泡实验对纯镁及镁/HAP复合材料进行体外生物活性及耐腐蚀特性研究。研究结果表明：浸泡7天后镁/HAP复合材料增重更大，几乎为纯镁的两倍，仿生浸泡24小时内纯镁试样浸泡的仿生液pH值明显高于镁/HAP复合材料的，同时纯镁在仿生液的浸泡下表面产生大量腐蚀裂痕，表面白色颗粒沉积物与基体结合力差，而镁/HAP复合材料在SBF仿生液浸泡过程中表面逐渐被一层较为致密的新生物质所覆盖，大大提高了镁基体的耐腐蚀程度和生物活性。

关键词：镁基体羟基磷灰石生物材料电化学沉积正交试验

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弥散型薄壁管的研制

中国核科技报告 1986年 184-196页

作者：张世恩王锡有李建山张荣生薛振书西南反应堆工程研究设计院西南反应堆工程研究设计院四川

本文介绍了用部份粉末冶金方法和金属压力加工方法加工镁基弥散型(镁-金;镁-氧化硼;镁-氧化铪)薄壁管的研制工作。弥散相金、硼和铪分别以五种重量百分比(0.5％;1％;2％;4％;8％)弥散在基体镁中。管子的外径为20毫米,壁厚为1毫米。同时... 详细信息

本文介绍了用部份粉末冶金方法和金属压力加工方法加工镁基弥散型(镁-金;镁-氧化硼;镁-氧化铪)薄壁管的研制工作。弥散相金、硼和铪分别以五种重量百分比(0.5％;1％;2％;4％;8％)弥散在基体镁中。管子的外径为20毫米,壁厚为1毫米。同时也对研制过程中的混料、成型、润滑、热挤压、检查和模具设计等作了比较详细的描述、特别是对成品尺寸公差的控制、检查和提高表面质量等方面,提出了一些行之有效的办法。

关键词：弥散型薄壁管粉末冶金金属压力加工镁基体

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镁及镁合金中加锆的方法

轻合金加工技术 1975年第4期 8-9页

作者：高革

在镁及镁基合金中含锆的镁合金是高强合金,Mg-Zn-Zr、Mg-Th-Zr等均可供给实用。当制取含锆的镁合金或熔炼含锆的镁合金时对其补添锆的方法过去主要是采用了把锆以ZrCl4的形式添加在以镁或镁合金为基体的熔体内。这样,用这种方法时由于... 详细信息

在镁及镁基合金中含锆的镁合金是高强合金,Mg-Zn-Zr、Mg-Th-Zr等均可供给实用。当制取含锆的镁合金或熔炼含锆的镁合金时对其补添锆的方法过去主要是采用了把锆以ZrCl4的形式添加在以镁或镁合金为基体的熔体内。这样,用这种方法时由于在熔体中发生

关键词：镁及镁合金补添制取 Zr 镁基合金镁合金镁熔体母合金中间合金镁基体

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激光复合锆

稀有金属 1990年第3期 206-206页

作者：窦健敏

镁基体上用激光熔化法复合锆的抗腐蚀研究是与空军科学研究部签订的合同、由美国伊利诺斯大学试制产品并报道的。该工艺是在2(1/2)in.厚的镁板表面复盖一层粒径为20μm的纯锆粉,压实后用激光束将锆粉熔化,熔化时的功率为800～1000W。... 详细信息

镁基体上用激光熔化法复合锆的抗腐蚀研究是与空军科学研究部签订的合同、由美国伊利诺斯大学试制产品并报道的。该工艺是在2(1/2)in.厚的镁板表面复盖一层粒径为20μm的纯锆粉,压实后用激光束将锆粉熔化,熔化时的功率为800～1000W。复合后的镁板复盖

关键词：镁基体电势

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专利信息

粉末冶金工业 2005年第4期 52-52页

作者：刘曼朗

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弥散型薄壁管的研制

中国核科技报告 1987年第S1期 39-39页

作者：张世恩王锡有西南反应堆工程研究设计院四川西南反应堆工程研究设计院

本文介绍了用部分粉末冶金方法和金属压力加工方法加工镁基弥散型(镁-金;镁-氧化硼;镁-氧化铪)薄壁管的研制工作。弥散相金、硼和铪分别以五种重量百分比(0.5%,1%,2%,4%,8%)弥散在基体镁中。管子的外径为20mm,壁厚为1mm。同时也对研制... 详细信息

本文介绍了用部分粉末冶金方法和金属压力加工方法加工镁基弥散型(镁-金;镁-氧化硼;镁-氧化铪)薄壁管的研制工作。弥散相金、硼和铪分别以五种重量百分比(0.5%,1%,2%,4%,8%)弥散在基体镁中。管子的外径为20mm,壁厚为1mm。同时也对研制过程中的混料、成型、润滑、热挤压、检查和模具设计等作了比较详细的描述、特别是对成品尺寸公差的控制、检查和提高表面质量等方面,提出了一些行之有效的办法。

关键词：弥散型薄壁管粉末冶金金属压力加工镁基体