钛合金表面Ca-Mg-Fe涂层的绿色制备与阳离子进入机制
编号:388
稿件编号:385 访问权限:仅限参会人
更新:2025-04-21 20:10:41 浏览:17次
口头报告
摘要
【研究背景】钛合金因其卓越的机械性能、化学稳定性和生物相容性,目前广泛应用于骨科植入物。然而,钛合金植入物面临骨整合能力不足的挑战,显著制约了其在骨组织修复等生物医学领域的实际应用。【研究现状】根据仿生学原理,采用微弧氧化(MAO)技术将Ca、Mg和Fe等元素引入MAO涂层中制备多孔TiO2陶瓷涂层,有望显著提升钛合金基体的生物相容性和生物活性。然而作为一种湿式表面处理方法,微弧氧化产生的工业废水会对环境产生危害,因此选用环保型电解质尤为重要。【研究目的】本文采用环境友好型含磷电解质植酸作为成膜剂,选取常用在动物营养领域的羟基蛋氨酸铁(Fe-MHA)、羟基蛋氨酸钙(Ca-MHA)和羟基蛋氨酸镁(Mg-MHA)作为涂层中的铁源、钙源和镁源。【研究方法】采用微弧氧化在钛合金表面制备含Ca、Mg、Fe的MAO生物活性涂层并探究其进入机制。【研究结果】成功制备的Ca-Mg-Fe三元涂层,涂层中的Ca、Fe、Fe元素最高可达2.2 at.%,3.15 at.%,3.74 at.%。涂层主要由Ti、TiO2、Fe3O4以及Ca和Mg的磷酸盐组成。正交试验结果表明,随着电压增加,涂层中的Ca、Mg、Fe含量增加,表明Ca2+、Mg2+和Fe3+离子主要通过电迁移的方式进入MAO膜层中。单因素实验表明,随着三种电解质浓度的增加,涂层中相应的元素含量显著增加,表明在Ca2+、Mg2+和Fe3+离子进入MAO膜层的过程中,扩散也起着重要作用。【研究意义】本文为采用环保型工艺制备MAO涂层打下基础,具有重要研究意义。
关键字
钛合金;微弧氧化;羟基蛋氨酸螯合物;绿色制备;进入机制
稿件作者
房丹丹
江西科技师范大学
王学禹
江西科技师范大学
秦梦茹
江西科技师范大学
乐砥柱
江西科技师范大学
张荣发
江西科技师范大学
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