医用钛合金的表面改性教学讲义.pptVIP

医用钛合金材料表面改性;生物医学金属材料;生物医学金属材料的特殊要求;; 金属及其合金在生物体内的生物活性、磨损、腐蚀问题尚未解决，需对其表面进行改性。 表面改性不仅要抑制有害金属离子的溶出，而且要促进组织的再生和加强材料与组织结合。生物钛合金材料的表面改性技术主要可以分为：（1）物理化学方法（2）形态学方法（3）生物化学方法。;1 物理化学方法 ----改善金属生物材料表面性能的主要方法;不足之处： ①不适用于形状复杂的生物金属材料基底； ②制备过程中温度较高，； ③冷却时，残余应力高、结晶度低、弹性模量大、结合度低 （2）脉冲激光融敷 是在低输出功率、高扫描速度的脉冲激光照射下，将涂敷材料融敷在基体表面的方法 优点： 涂敷过程中涂敷材料的结构不会发生明显改变，所以性能相对稳定。 缺点： 提供的基体-涂敷层结合力不强，受力易脱落，在融敷过程中还可能会使涂敷层因过冷而形成非晶态，导致涂层结构不一致，甚至出现裂纹。 ;（3）离子溅射 离子溅射以高速离子轰击靶材，使涂敷材料粉粒溅射并沉积在金属基体 优点： 形成的涂层具有高密度、高粘附性等特点 缺点： 涂层稳定性差，需后续热处理，而热处理又有可能减损基体与涂层及涂层与骨组织之间的结合力。 （4）喷砂法 用喷砂机将涂敷材料粉末直接高速喷出镶入基体表面。 优点： 方法简单易行，低温操作，涂层粉末不产生分解，成分稳定，结构一致，并且在喷涂过程中由于颗粒间高速摩擦，形成了部分化学键联接，所以涂层与基体间的结合力较高。 ;2 形态学方法：;3 生物化学方法; 医用钛合金的发展： （1）纯钛和Ti-6Al-4V为代表 （2）新型α+β为代表 （3）β型钛合金为代表 医用钛合金存在的问题： （1）生物活性不理想 （2）耐磨性差 （3）耐蚀性有待提高; 提高生物活性的钛合金表面改性 ;提高耐磨损性能的钛合金表面改性;提高耐腐蚀性能的钛合金表面改性;腐蚀分类： (1) 全面腐蚀 又称为均匀??蚀 (2) 局部腐蚀: ① 点蚀；② 晶间腐蚀；③ 缝隙腐蚀 (3) 磨蚀 (4) 应力腐蚀 (5) 疲劳腐蚀 (6) 电偶腐蚀 ;通过阳极极化曲线检测表明，金属材料的耐蚀性为钛合金钴基合金不锈钢 ;钛合金生物材料的展望