HA涂层Mg-4.0Zn-1.OSr及Mg-4.0Zn-2.0Sr二种生物材料的制备及其降解性与生物相容性的研究

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 概述

1．1．1 生物医用材料定义及分类

1．1．2 生物医用材料性能要求及其生物相容性评价

1．2 硬组织替换材料发展、种类及要求

1．2．1 硬组织替换材料的发展及种类

1．2．2 骨替换材料的要求

1．2．3 硬组织生物材料

1．3 镁合金作为可降解骨植入材料的研究现状

1．3．1 镁合金作为骨替换材料的生物学特性

1．3．2 镁合金作为可降解骨植入材料的优势与不足

1．4 合金元素对镁合金组织与性能影响

1．4．1 Zn的作用

1．4．2 锶元素的作用

1．5 生物镁合金表面HA涂层的研究现状

1．5．1 羟基磷灰石(HA)的结构与组成

1．6 本文的研究意义与主要研究内容

1．6．1 研究意义

1．6．2 主要研究内容

第2章 镁合金生物医用材料制备与加工

2．1 实验材料

2．2 实验设备

2．2．1 主要仪器

2．2．2 熔炼设备

2．2．3 热处理加热设备

2．2．4 轧制设备

2．3 镁合金生物医用材料制备与热处理

2．3．1 镁合金铸锭的制备

2．3．2 铸锭的热轧前均匀化退火

2．3．3 镁合金锭坯的轧制及中间退火

2．3．4 镁合金板材的时效强化

2．4 制备试样

2．5 镁合金生物材料的分析

2．5．1 铸态组织分析

2．5．2 均匀化退火处理对Mg-4．0Zn-1．0Sr合金组织形貌和力学性能的影响

2．5．3 时效处理对Mg-Zn-Sr合金组织形貌和力学性能的影响

2．6 本章小结

第3章 Mg-4．0Zn-1．0Sr合金在SBF溶液中的降解研究

3．1 引言

3．2 实验

3．2．1 实验材料

3．2．2 主要试剂

3．2．3 模拟体液配制

3．3 Mg-Zn-Sr合金在SBF溶液中的降解行为

3．3．1 Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀形貌

3．3．1 Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀产物形貌

3．3．3 Mg-4．0Zn-1．0Sr合金降解机理

3．4 Mg-Zn-Sr合金腐蚀速率表征

3．4．1 失重法测量腐蚀速率

3．4．2 电化学方法测量腐蚀速率

3．4．3 Mg-Zn-Sr合金的腐蚀机理探究

3．5 本章小结

第4章 Mg-Zn-Sr合金表面HA涂层的制备

4．1 实验

4．1．1 实验方案

4．1．2 实验材料的选择

4．1．3 实验设备

4．1．4 实验方法

4．2 涂层的制备与表征

4．2．1 HA钙磷涂层的制备

4．2．2 直接电化学沉积HA涂层的表征

4．2．3 碱热处理+电沉积+碱热处理制备HA涂层的表征

4．3 涂层形成过程分析

4．3．1 HA涂层的厚度变化

4．3．2 HA涂层厚度的测量

4．3．3 HA涂层结合力的分析

4．4 电沉积工艺参数对HA涂层形貌与产物的影响

4．4．1 电沉积温度对HA涂层形貌与产物的影响

4．3．5 电沉积电压对HA涂层形貌与产物的影响

4．5 HA涂层的沉积机理研究

4．6 本章小结

第5章 HA涂层镁合金生物医用材料体外腐蚀性研究

5．1 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金在SBF溶液中的腐蚀行为

5．1．1 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀3d后的形貌与产物

5．1．2 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀7d后的形貌与产物

5．1．3 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀15d后的形貌与产物

5．2 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金电化学腐蚀行为

5．2．1 动电位极化曲线分析

5．2．2 电化学交流阻抗分析

5．3 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金腐蚀速率的表征

5．3．1 质量损失法

5．4 HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金在SBF中的腐蚀机理

5．5 本章小结

第6章 HA涂层镁合金生物医用材料体外生物相容性研究

6．1 概述

6．2 溶血实验

6．2．1 溶血率

6．2．2 实验材料

6．2．3 溶血率测试方法

6．2．4 溶血率测试结果

6．3 细胞毒性实验

6．3．1 细胞活力检测

6．3．2 细胞培养

6．3．3 细胞观察及MTT测定

6．4 Mg-4．0Zn-1．0Sr及HA涂层Mg-4．0Zn-1．0Sr合金的细胞毒性

6．5 结论

第7章 结论

参考文献

致谢