電化學(xué)沉積羥基磷灰石磷酸八鈣鋅摻雜濃度變化形核理論定向粘附論文

1、鋅離子摻雜及電解液濃度變化對電化學(xué)沉積鈣磷鹽涂層的影響【摘要】 本文實驗利用電化學(xué)沉積方法在鈦金屬表面制備不同磷酸鈣鹽涂層,并系統(tǒng)研究了Zn離子摻雜,電解液濃度等對沉積產(chǎn)物的微觀形貌、物相成分、結(jié)晶度等方面的影響。全文主要內(nèi)容分為三個部分：1)以Ca(NO3)2和NH4H2PO4為電解主鹽,在電解液中加入Zn(NO3)2,成功制備得到了鋅摻雜羥基磷灰石(HAP)涂層。通過控制加入的Zn元素的含量,研究分析了Zn對于羥基磷灰石涂層結(jié)晶度、微觀形貌、物相成分及涂層與鈦基體之間結(jié)合力的影響。實驗得出：隨著電解液中Zn含量的增加,沉積得到的HAP晶體的結(jié)晶度逐漸降低,晶體平均尺寸逐漸減小。當(dāng)Zn含量達

2、到25mol%(Zn/(Zn+Ca)時,沉積不再得到Zn-HAP晶體。同時隨著Zn含量的增加,涂層規(guī)則六邊形微觀形貌特征逐漸消失,涂層與鈦基體之間的結(jié)合力逐漸增大。2)通過改變電解液主鹽Ca(NO3)2和NH4H2PO4的濃度,研究了電解液濃度對于電化學(xué)沉積磷酸鈣鹽涂層產(chǎn)物的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著電解液濃度的逐漸升高,涂層產(chǎn)物的物相由HAP逐漸向磷酸八鈣(OCP)轉(zhuǎn)變,同時微觀形貌上觀察到了從納米級規(guī)則六邊形棒狀HAP晶體逐漸轉(zhuǎn)變成微米級帶狀OCP晶體的過程。. 更多還原【Abstract】 Hydroxyapatite (HAP) and other calcium phosphat

3、es (Ca-Ps) were synthesized by electrochemical depositon (ECD) technique.The formation process and mechanism of these Ca-Ps were studied and discussed systematically and detailly in this paper. The main contents of this paper lie in the following three parts:1) Zn-substituted HAP coatings on titaniu

4、m substrates were obtained by electrochemical deposition in the electrolytes (1.2mM Ca(NO3)2+Zn(NO3)2 and 0.72mM NH4H2PO4).The influence of Zn on the m. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 電化學(xué)沉積； 羥基磷灰石； 磷酸八鈣； 鋅摻雜； 濃度變化； 形核理論； 定向粘附； 【Key words】 electrochemical depositon； hydroxyapatite； octacalcium phosphate； Zn-substit

5、ution； electrolytic concentration； nucleation theory； oriented attachment； 摘要 5-6 Abstract 6-7 目錄 8-10 第一章 緒論 10-34 1.1 前言 10-11 1.2 生物材料的定義及分類 11-13 1.3 生物醫(yī)用金屬材料 13-19 不銹鋼 13-14 鈷基合金 14-15 鈦和鈦合金 15-18 其它醫(yī)用金屬材料 18-19 1.4 生物醫(yī)用陶瓷材料 19-24 生物惰性陶瓷材料 20 生物活性陶瓷材料 20 羥基磷灰石陶瓷 20-24 1.5 金屬羥基磷灰石涂層復(fù)合材料 24-28 等離

6、子噴涂 25-26 熱化學(xué)反應(yīng)法 26 溶膠凝膠法 26 仿生合成法 26-27 電泳沉積法 27-28 1.6 電化學(xué)沉積法 28-32 電化學(xué)沉積原理 28-29 電化學(xué)沉積的優(yōu)缺點 29-30 電化學(xué)沉積進展 30-32 1.7 本文研究目的和內(nèi)容 32-34 第二章 鋅摻雜羥基磷灰石涂層的研究 34-46 2.1 前言 34-35 2.2 實驗方法 35-36 Zn-HAP涂層的制備 35-36 Zn-HAP涂層的表征 36 2.3 實驗結(jié)果和討論 36-44 Zn-HAP涂層的物相分析 36-39 Zn-HAP涂層微觀形貌分析 39-40 Zn對涂層與基底結(jié)合力的影響 40 Zn-HAP涂層的形成機制 40-41 Zn對HAP晶體生長過程的抑制機理 41-43 Zn對HAP晶體晶格常數(shù)的影響 43-44 2.4 本章小結(jié) 44-46 第三章 電解液濃度對電化學(xué)沉積產(chǎn)物的影響 46-54 3.1 前言 46-47 3.2 實驗方法 47-48 試樣制備 47 試樣表征 47-48 3.3 實驗結(jié)果和討論 48-52 物相成分分析 48-50 微觀形貌分析 50-51 電解液濃度對電沉積產(chǎn)物的影響機制 51-52 3.4 本章小結(jié) 52-54 第四章 電化學(xué)沉積法制備羥基磷灰石涂層機