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在人工模拟体液中TiNi形状记忆合金的耐蚀性
采用电化学测试技术对TiNi形状记忆合金在Hank′s人工模拟体液和NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究.结果表明,TiNi合金阳极极化时,出现了低电位活性溶解.体系温度对TiNi合金的阳极极化无明显影响.但随着pH的降低和Cl-的浓度的升高,孔蚀电位Eb值负移,孔蚀敏感性增大.通过EPMA分析和SEM观察发现,低电位活性溶解形成的蚀孔内存在富Ti贫Ni的Ti2Ni析出相,孔蚀主要在该处形成.
关键词： TiNi形状记忆合金 人工模拟体液 孔蚀电位 耐蚀性 -
不同浓度尿素对医用纯镁电解液微弧放电含氮氧化镁膜层耐蚀性及体外生物活性的影响
目的 为降低医用纯镁的降解速度并提高生物活性,对其进行微弧氧化表面涂层处理,研究微弧氧化电解液中添加不同浓度尿素对涂层耐蚀性及生物活性的影响.方法 在硅酸钠电解液中分别添加5 g/L、10 g/L和15 g/L尿素,微弧氧化电压为400 V,氧化时间为10 min.温度为37℃的环境下进行体外模拟,采用扫描电镜观察微弧氧化试样表面形貌,并利用能谱仪分析涂层表面的钙磷比.通过质量变化,计算试样浸泡21 d后的失重率.结果 尿素含量为0 g/L、5g/L、10 g/L、15 g/L的膜层孔径均匀,涂层以MgO为主,且涂层中的氮的质量百分含量分别为0％、1.70％、2.10％和2.11％.当尿素含量为15 g/L后,涂层中氮元素含量无明显增加,且涂层表面有通孔及裂纹生成.浸泡21 d后材料表面的钙磷比分别为1.33、1.37、1.50和1.40.未添加尿素的试样失重率达到14.3％,尿素含量分别为5 g/L、10 g/L、15 g/L时,失重率分别3.87％、2.5％和6.57％.结论 硅酸盐电解液中添加尿素含量为10 g/L,微弧氧化制备的含氮镁合金涂层的体外浸泡表面钙磷比大,失重率低.
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电压对Ti6Al4V表面液相等离子碳氮共渗的影响
利用液相等离子电解技术在Ti6Al4V表面制备一层硬质涂层,采用XRD,SEM,UMT以及电化学工作站分析渗层的相结构、表面形貌、耐磨性以及耐蚀性能,研究渗层结构、相组成和性能随处理电压变化的演变规律.试验结果表明:渗层主要由Ti(C,N)和Ti02组成,耐磨性和耐蚀性能得到明显提高.随着工作电压的逐步增加,样品的耐磨性能随之逐步优化,而耐蚀性能有先提高后降低的趋势.
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纳米SiO2对纯镁超声微弧氧化涂层组织结构及性能的影响
采用超声微弧氧化技术,在硅酸盐电解液中添加n-SiO2,研究不同添加量对纯镁生物涂层组织结构及性能的影响.分析涂层形貌及相结构,测定涂层厚度、涂层结合力、摩擦系数、电化学腐蚀性能.结果表明:添加n-SiO2粒子,涂层表面形成更多均匀细小孔,形成了含n-SiO2粒子涂层,随着n-SiO2含量从0 g/L增加到7.5 g/L,涂层主相MgO向MgSiO3变化,涂层Si含量增多,涂层厚度从10.26 μm增加到13.32 μm,结合强度从4.9N增大到7.4N,摩擦系数从1.1下降到0.6.其中,添加n-SiO2含量为7.5 g/L时,超声微弧氧化涂层与基体有高结合强度,且耐摩擦系数小,耐蚀性好.
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不同处理方法对口腔常用铸造金属的耐腐蚀性和力学性能影响的研究
目的 对口腔常用铸造金属(钴铬合金、纯钛、Vitallium2000)进行茶多酚人工唾液浸泡处理和铸件热处理,分析钴铬合金、纯钛、Vitallium2000的浸泡腐蚀情况和力学性能的变化,并对这几种铸造合金的不同表现进行讨论.方法 将钴铬合金、纯钛、Vitallium2000铸造件进行分组,每种金属均进行1.25 g/L茶多酚人工唾液浸泡、铸件热处理后人工唾液浸泡,检验腐蚀情况,观察表面形貌,力学性能检测.结果 钴铬合金、纯钛、Vitallium2000的热处理组和茶多酚组对比对照组其耐腐蚀性有明显提高,而力学性能变化无显著差异.结论 热处理组和茶多酚组均可提高口腔常用铸造金属(钴铬合金、纯钛、Vitallium2000)的耐腐蚀性,且对其强度无显著影响.
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酸性环境下牙科非贵金属合金成分与溶出量的相关性研究
目的 研究不同牙科非贵金属的化学成分与其在乳酸环境中耐蚀性的相关性,以期寻找对金属溶出量有抑制作用的重要元素.方法 采用静态浸泡实验方法测量4种镍铬合金、4种钻铬合金、2种钛合金和1种含钛的镍铬合金的成分及其在乳酸环境下的金属离子溶出量.结果 金属离子溶出量由小至大为:钛合金(0.86～ 1.41 μg/cm2)、含钛的镍铬合金(4.15μg/cm2)、钴铬合金(4.93 ～6.66μg/cm2)、镍铬合金(6.42～ 30.13 μg/cm2).含84.39％镍的镍铬合金镍离子溶出量(30.13μg/cm2)显著高于其他3种镍含量约60％的镍铬合金.结论 镍铬合金中镍含量过大则耐蚀性较差；含少量钛的镍铬合金耐蚀性显著高于普通镍铬合金.
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3D打印和铸造钴铬合金耐蚀性及力学稳定性比较
目的：研究3D打印和铸造钴铬合金的耐蚀性及腐蚀对其力学稳定性的影响。方法采用3D打印技术中选择性激光熔融技术（SLM）和传统铸造技术共制作钴铬合金试件72个，根据是否腐蚀采用随机数字法随机平均分为12组（每组6个），各组用于不同的测试及进入腐蚀。采用静态浸泡腐蚀法对试件进行腐蚀实验，激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）检测试件表面粗糙度（Ra）及表面形貌，显微硬度计测量显微维氏硬度（VHN），万能测试机测试拉伸强度（TS）及弯曲强度（BS）。工艺和腐蚀对Ra、VHN、TS、BS等值的影响采用双因素析因方差分析进行分析（α=0.05），Bonferroni法进行组间两两比较。结果工艺和腐蚀对Ra和BS无交互效应（FRa=2.989，PRa=0.099；FBS=0.480，PBS=0.496）。两因素对Co?Cr合金的Ra值的主效应均有统计学意义（F工艺=6.262，P工艺=0.021；F腐蚀=6.581， P腐蚀=0.018），3D组的Ra值[（0.084±0.026）μm]低于铸造组[（0.111±0.024）μm]，对照组的Ra值[（0.084±0.025）μm]低于腐蚀组[（0.111±0.025）μm]。两因素对Co?Cr合金的BS值的主效应均有统计学意义（F工艺=6.753，P工艺=0.013；F腐蚀=7.384，P腐蚀=0.017），3D组的BS值[（1651±242）MPa]高于铸造组[（1371±252）MPa]，对照组的BS值[（1645±183）MPa]高于腐蚀组[（1377±310）MPa]。两因素对VHN和TS有交互效应（FVHN=5.018，PVHN=0.037；FTS=5.903，PTS=0.025）。Bonferroni法组间两两比较结果显示，3D对照组VHN值和TS值[VHN3D=（469±4）HV，TS3D=（1010±46）MPa]与铸造对照组[VHN铸造=（418±4）HV，TS铸造=（827±25）MPa]比较，差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS＜0.001）；3D腐蚀组VHN值及TS值[VHN3D=（418±3）HV，TS3D=（985±30）MPa]与铸造腐蚀组[VHN铸造=（375±5）HV，TS铸造=（728±45）MPa]比较，差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS＜0.001）；3D对照组VHN值与3D腐蚀组比较差异有统计学意义（P＜0.001），3D对照组TS值与3D腐蚀组比较差异无统计学意义（P=1.000）；铸造对照组VHN值及TS值与铸造腐蚀组差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS=0.001）。结论3D打印钴铬合金较铸造钴铬合金耐蚀性更优；前者TS、BS的稳定性均大于后者，两者的VHN稳定性相当。
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口腔用钛合金耐蚀性的研究
生物材料指的是可植入人体的结构材料，处于材料科学与生物医学的交叉领域。它既是生物医学工程的组成部分，又是材料科学的组成部分。牙科材料是生物材料中的硬材料。牙科材料作为一种医用生物材料，与工业用材料有明显的不同，其特点是用量小、规格多、要求严。牙科材料不仅要求能植入人体口腔内，而且要求能在口腔这个特定的环境中很好地长期存在，故需考虑以下几个密切关联的因素，即材料本身的性能及人体的效应，包括材料性能、承受应力、有关组织反应及可能采取的加工工艺和口腔技术等。
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钛金属铸造体的研究现状
医用钛材具有优良的生物相容性,极好的耐蚀性,适宜的机械强度,丰富的资源和低廉的价格等优势.目前已成功地用于牙冠桥、活动义齿的金属支架、基托、桩冠钉、牙体种植体及上部结构[1,2].由于钛制修复体具有X线透射能力,是一种具有广阔应用前景的口腔修复材料.
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Ti6AI4V-AITiN涂层材料在模拟生理环境中的耐蚀性能
目的:通过电化学腐蚀实验和浸泡实验对AITiN涂层进行耐蚀性能检测,评价其作为一种新型生物材料的可行性.方法:实验于2006-06/08在贵州省材料结构与强度重点实验室完成.AITiN涂层的制备:采用高度离子化脉冲工艺(H.I.P)在医用Ti6A14V合金表面沉积AITiN涂层.实验评估:①运用电化学腐蚀方法对Ti6A14V-AITiN涂层材料在模拟人体生理环境中的耐蚀性与Ti6A14V合金进行对比,光学显微镜下观察Ti6A14V-AITiN涂层材料的表面形貌.②借助等离子发射光谱仪检测化学浸泡实验后的溶液中AI,V离子含量,EPMA-1600电子探针观察Ti6A14V-AITiN涂层材料的表面形貌.结果:①电化学腐蚀实验:Ti6A14V-AITiN涂层材料电流密度在-0.4～0.25 A/m2基本处于钝化状态,Ti6A14V合金在电位为0.5 V时电流密度陡然增加,其氧化膜被击穿.光学显微镜观察Ti6A14V合金表面凹凸不平,有不均匀氧化膜存在;Ti6A14V-AITiN涂层材料表面较为均匀,表现出更好的耐蚀性.②化学浸泡实验:Ti6A14V-AITiN涂层材料有效地阻止了AI,V离子的释放.化学浸泡7 d后EPMA-1600电子探针观察Ti6A14V-AITiN涂层材料表面有Ca/P层沉积.结论:Ti6A14V-AITiN涂层材料具有一定生物陶瓷材料的耐蚀性能,有可能成为一种新型生物材料.
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龈合间距离过低牙的纯钛修复
临床上应用塑料托修复引起基托断裂的原因很多,而以龈合间距离过小者为多.对龈合距离过小者临床上多以调磨对合伸长牙,对过度伸长牙以去髓后半切冠部后修复,但多数患者很难接受对合牙齿失活处理.应用钴铬围墙式整铸由于合金的线收缩率大高达2、1-2、3%[1],整铸外与支架收缩率不一致造成就位困难,钴铬合金比重大的缺点造成支架过重、异物感明显,纯钛具有比重小、较好的生物相溶性和优良的物理性能、力学性能、综合工艺性能、耐蚀性好已在口腔修复中广泛应用,我们从1999年9月～2002年6月对50例龈NFDA6距离过低者采用纯钛围墙整体修复效果显著,现总结如下:
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纯钛表面微弧氧化膜在模拟体液中的腐蚀行为
目的:研究在人工模拟体液中,纯钛表面微弧氧化膜的耐腐蚀性能.方法:在纯钛表面制备微弧氧化膜,利用扫描电镜、X射线衍射仪、表面粗糙度轮廓仪和电化学方法.分别观察其形貌特点、晶相结构、表面粗糙度,并测定其极化曲线.采用SPSS11.0软件包进行单因素方差分析.结果:微弧氧化处理后,纯钛表面生成微孑L结构的氧化膜,微孔似火山丘状,直径约0.1～5μm.X射线衍射分析表明,膜层中含有金红石型、锐钛矿型二氧化钛及少量羟基磷灰石.微弧氧化后,试样表面粗糙度增加,轮廓算术平均偏差值(Ra)分别为(0.358±0.063)μm和(2.493±0.107)μm,微观不平十点高度值(Rz)分别为(2.662±0.628)μm和(16.519±1.028)μm.电化学实验表明,微弧氧化处理前后试样的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度分别为-0.358V、0.551μA/cm2和-0.255V、0.80μA/cm2.结论:经微弧氧化技术处理后,纯钛表面形成微孔结构的二氧化钛膜层,表面粗糙度增加.在模拟体液中,钛的耐腐蚀性能明显提高.
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微弧氧化前后AZ91D镁合金的耐腐蚀性能检测
目的 研究微弧氧化后AZ91 D镁合金在人工唾液环境中耐腐蚀性能的改变.方法 采用微弧氧化方法对AZ91D镁合金进行表面改性,采用浸泡腐蚀及电化学腐蚀实验评价其在人工唾液中的耐腐蚀性能.结果 浸泡试验中60d内未处理试样平均失重是微弧氧化试样的11倍；而电化学腐蚀试验中,微弧氧化处理将镁合金在人工唾液中的开路电压由-1.4511V提高到-0.4416 V,腐蚀电流密度I0由8.4152×10-5A/cm2降低到2.0456×10-7A/cm2.结论 微弧氧化后的AZ91D镁合金在人工唾液中耐腐蚀性能显著提高,微弧氧化陶瓷层能有效的保护镁合金基体.
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两种表面改性方法对钴-铬合金化学腐蚀行为的影响
目的 研究钴-铬合金表面镀氮化钛薄膜和镀金薄膜后对其化学腐蚀行为的影响.方法 利用多弧离子镀和电镀方法分别在钴-铬合金表面沉积氮化钛和金薄膜,将两种镀膜和未镀膜试件分别浸入人工唾液,在37 ℃恒温下浸泡,在第30、60、90天定量取浸泡的人工唾液10 ml,采用原子吸收光谱法测定唾液中的钴离子含量,浸泡结束后,检测试件的重量变化.结果 在3个时间点,镀氮化钛试件释出的钴离子量都显著小于镀金和未镀膜组,镀氮化钛组和未镀膜组试件浸泡前后的失重量显著小于镀金组.结论 在钴-铬合金表面镀氮化钛膜可显著减少金属离子释出,提高其耐腐蚀性能,效果可靠,优于镀金.
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临床常用4种烤瓷合金耐蚀性的比较
目的 比较临床上4种常用烤瓷合金(Ni-Cr、Ni-Cr-Ti、Co-Cr合金和高贵Au合金)的耐腐蚀特性.方法 模拟临床烤瓷修复体的制作,将4种受试合金分别与口腔茸毛链球菌共同培养10周后,用电化学方法对合金行动电位极化扫描,corrview2腐蚀分析软件分析自腐蚀电位(Ecorr)和临界破裂电位(Etp).结果 各合金相比,空白组和实验组Ecorr从大到小顺序分别为Au>Ni-Cr>Ni-Cr-Ti、Co-Cr以及Au>Co-Cr>Ni-Cr、Ni-Cr-Ti,Etp从大到小顺序分别为Au>Co-Cr>Ni-Cr>Ni-Cr-Ti和Au>Co-Cr>Ni-Cr-Ti>Ni-Cr,差异显著(P<0.05).结论 高贵Au合金耐蚀性明显优于非贵金属合金,Co-Cr合金优于Ni-Cr-Ti和Ni-Cr合金.
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镍钛合金表面含银二氧化钛薄膜的水热制备与性能
采用硝酸银溶液对镍钛合金进行水热处理，表面形成了尺寸60～90 nm颗粒的薄膜，分布有约90 nm的含银颗粒。X射线衍射检测到锐钛矿型二氧化钛和单质银的弱衍射峰。X射线光电子能谱分析表明，水热处理形成的二氧化钛薄膜基本覆盖住了镍钛基体，Ag元素以金属态存在。含银二氧化钛薄膜具有较好的紫外光致亲水性。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明，水热处理试样的耐蚀性高于抛光试样，但银的掺入造成阳极极化电流的波动。抛光镍钛试样对葡萄球菌没有抑菌作用，而水热处理试样在暗环境下具有抑菌功能，周围形成了平均宽度约1．2 mm的抑菌圈。
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三种心血管支架用金属材料的表面特性与生物相容性
考察了316L不锈钢、NiTi合金和TLM钛合金的表面特性、血液相容性和内皮化能力,以筛选心血管支架材料.结果表明,316L不锈钢具有较好的血液相容性,内皮细胞生长良好,但耐蚀性差；NiTi合金的耐蚀性和血液相容性优良,内皮细胞生长状况良好.TLM合金由生物相容性元素组成,其耐蚀性好,但表面粗糙度较高,亲水性差,影响了材料的血液相容性和内皮化能力.作为心血管支架材料,三种材料中NiTi合金具有好的生物相容性.
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饮用水中溶解性总固体测定的经验体会
GB5750-85中测定水中溶解性总固体时,影响其实验的因素很多,经过多年的实践,现将一点体会介绍如下,以供广大同行参考.1、采集水样不能用非耐蚀性玻璃瓶,因碱性水样能侵蚀玻璃瓶引起水样中矿物质含量增加,结果偏高,应用聚乙烯瓶保存并尽快测定.
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生物医用镁合金研究的文献统计分析
近年来,关于镁及镁合金用作可降解医用植入器械材料的研究发展迅猛,已经成为世界范围内新型生物材料研究的热点之一.早在二十世纪三四十年代,镁合金作为可降解骨折内固定材料就已经受到关注,但由于当时冶金技术的限制,镁合金的杂质太多,制作的螺钉和骨板降解过快而被放弃[1].近年来随着冶金技术的发展,镁合金纯净度大大提高,耐蚀性得到改善,又重新引起了研究人员的兴趣,尤其是进入21世纪以来,医用镁合金的研究更是取得了突飞猛进的成果.
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镍钛形状记忆合金生物相容性的概况
镍钛(NiTi)形状记忆合金具有独特的形状记忆、超弹性、耐蚀性等理化性能,但是作为长期植入物,有学者对富含Ni原子的NiTi合金的生物安全性提出疑问.结合近年来的研究进展,本文旨在对NiTi合金的耐蚀性、Ni溶出、生物相容性及多孔NiTi的生物相容性进行综述.
