施秋萍
,
赵玉涛
,
戴起勋
,
林东洋
,
罗平辉
材料导报
采用磁控溅射方法在钛合金(Ti6A14V)基体上制备了HA(+YSZ)复合涂层.利用X射线衍射仪(XRD)分析涂层的物相组成,扫描电镜(SEM)观察涂层的表面形貌,原子力显微镜(AFM)分析涂层的生长状况,划痕法测定涂层与基体的附着力.结果表明,用磁控溅射法可在Ti6Al4V基体上制备HA(+YSZ)复合涂层,涂层组成与靶材基本相似,涂层呈多孔状,划痕法测量涂层的附着力约为80N,涂层的生长模式为层状生长加岛状生长.
关键词:
复合涂层
,
磁控溅射
,
微观形貌
,
生长方式
罗平辉
,
赵玉涛
,
戴起勋
,
林东洋
,
施秋萍
材料导报
HA/聚合物生物降解复合材料在一定程度上模仿了天然骨,可降解聚合物成分逐渐被机体溶解吸收或新陈代谢排出,HA陶瓷成分在体液的作用下,会发生部分降解,游离出钙和磷,并被人体组织吸收、利用、生长出新的组织;同时可降解聚合物成分对HA的过快降解具有控制作用,使得HA降解与新生骨组织生成速率匹配.总结了羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的最新研究进展,并分析了目前该材料在研究和临床应用上存在的问题,讨论了其未来的发展方向.
关键词:
羟基磷灰石/聚合物复合材料
,
生物可降解
,
研究进展
金明江
,
赵玉涛
,
程晓农
,
林东洋
,
罗平辉
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.05.016
采用热压固化成型工艺,成功制备了玻璃纤维/PC树脂/铝合金叠层复合材料,并对该材料的界面结合状况与性能进行了分析.结果表明:通过对铝合金表面进行喷丸和酸腐蚀综合处理及对玻璃纤维进行0.5%硅烷偶联剂水溶液涂层处理,叠层复合材料各界面的结合状况良好;抗拉强度达到210.2 MPa,抗弯强度达到325 MPa,冲击韧度大于173.5 kJ/m2,其阻尼性能尤其突出,自由衰减率达到0.332,可与粘弹性阻尼材料媲美.
关键词:
叠层复合材料
,
界面
,
阻尼性能
施秋萍
,
赵玉涛
,
戴起勋
,
林东洋
,
罗平辉
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.10.015
采用磁控溅射法在Ti6Al4V基体上制备了HA/YSZ复合涂层.用X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜和划痕法对涂层进行了表征.结果表明:用磁控溅射法可在Ti6Al4V基体上成功制备HA/YSZ复合涂层,涂层主要含有HA、ZrO2和Y2O3物相,此外还有少量的TCP和CaO相;涂层表面呈多孔状,有利于类骨组织的长入,表面显微粗糙度约为140 nm,涂层厚度约为4μm;划痕法测量涂层与基体的附着力约为80 N.
关键词:
羟基磷灰石/氧化钇稳定氧化锆复合涂层
,
磁控溅射
,
微观形貌
,
附着力
杨成鑫
,
林东洋
,
江勇
,
王小祥
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00206
在含0.6mmol/L Ca2+ 离子和0.36mmol/L H2PO4-离子的电解液中加入2.4mmol/L柠檬酸根离子进行钛表面阴极电沉积. 结果表明柠檬酸根离子延长了HA晶体的形核孕育期, 并且晶体形貌由规则的六棱柱变化为细尖锥状. 通过沉积电流, 涂层增重, 晶形变化等规律对整个沉积过程做出阶段性划分（吸附期、孕育期、爆发生长期、次层生长期和平衡期）, 并对各阶段的微观过程生长机理进行了探讨, 尝试建立了含柠檬酸根电解液中电解沉积HA晶体的生长模型.
关键词:
羟基磷灰石
,
citrate
,
electrolytic deposition
,
titanium
赵玉涛
,
程晓农
,
戴起勋
,
林东洋
,
李素敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01237
采用射频磁控溅射法制备了HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 生物复合涂层. 借助于XRD、SEM、FTIR和AFM等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面结合进行了研究, 并以模拟体液试验探讨了涂层的生物活性. 实验结果表明: 磁控溅射的复合涂层呈非晶态, 经过退火处理, 可以使其转化为晶态; 复合涂层的微观表面凹凸不平, 并呈现网状结构和较多的孔隙, 其孔隙直径约为0.5～2.0μm, 孔隙面积占涂层表面积的30%～40%; HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 复合涂层的界面结合强度随(ZrO2+Y2O3)复合颗粒含量的增大和溅射功率的提高而增强, 最高可达59.6MPa. 复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后, 表面覆盖一层新生物质---含有CO32-的类骨磷灰石, 其晶粒非常小, 它与自然骨中无机相的结构成分相似, 表明复合涂层具有良好的生物活性.
关键词:
HA(+ZrO2+Y2O3)复合涂层
,
radio-frequency magnetron sputtering
,
bond strength
,
bioactivity
林东洋
,
赵玉涛
,
甘俊旗
,
程晓农
,
戴起勋
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.05.009
采用射频磁控溅射法在Ti6Al4V基体上制备了HA/YSZ生物梯度涂层.借助于XRD,SEM,EDS等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面状态进行了研究.实验结果表明:磁控溅射的生物梯度涂层呈非晶态,经过退火处理,可以使其转化为晶态,恢复缺失的OH-1;梯度涂层的微观表面凹凸不平,并呈现网状结构和较多的孔隙,后处理仍保持梯度涂层利于新骨生长的表面形貌,并使其转变为针状结晶.HA/YSZ梯度涂层与基体结合紧密,在涂层与基体界面结合处约5.0μm范围内存在Ti,Ca,P,Zr的相互扩散层,梯度涂层与基体的界面结合强度达60.5MPa.
关键词:
HA梯度涂层
,
射频磁控溅射
,
微结构
,
结合强度
赵玉涛
,
程晓农
,
戴起勋
,
林东洋
,
李素敏
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.05.034
采用射频磁控溅射法制备了HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V生物复合涂层.借助于XRD、SEM、FTIR和AFM等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面结合进行了研究,并以模拟体液试验探讨了涂层的生物活性.实验结果表明:磁控溅射的复合涂层呈非晶态,经过退火处理,可以使其转化为晶态;复合涂层的微观表面凹凸不平,并呈现网状结构和较多的孔隙,其孔隙直径约为0.5～2.0μm,孔隙面积占涂层表面积的30%～40%;HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V复合涂层的界面结合强度随(ZrO2+Y2O3)复合颗粒含量的增大和溅射功率的提高而增强,最高可达59.6MPa.复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层新生物质-含有CO32-的类骨磷灰石,其晶粒非常小,它与自然骨中无机相的结构成分相似,表明复合涂层具有良好的生物活性.
关键词:
HA(+ZrO2+Y2O3)复合涂层
,
射频磁控溅射
,
结合强度
,
生物活性
杨成鑫
,
林东洋
,
江勇
,
王小祥
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00206
在含0.6mmol/L Ca~(2+)离子和0.36mmol/L H_2PO_4~-离子的电解液中加入2.4mmol/L柠檬酸根离子进行钛表面阴极电沉积.结果表明柠檬酸根离子延长了HA晶体的形核孕育期,并且晶体形貌由规则的六棱柱变化为细尖锥状.通过沉积电流,涂层增重,晶形变化等规律对整个沉积过程做出阶段性划分(吸附期、孕育期、爆发生长期、次层生长期和平衡期),并对各阶段的微观过程生长机理进行了探讨,尝试建立了含柠檬酸根电解液中电解沉积HA晶体的生长模型.
关键词:
羟基磷灰石
,
柠檬酸根
,
电解沉积
,
钛
江源胜
,
林东洋
,
王小祥
材料科学与工程学报
采用电化学沉积法在纯钛金属表面沉积锌掺杂羟基磷灰石涂层并进行表征。SEM及XRD等方法检测发现：溶液中未加入锌时,沉积得到结晶度很高的截面为规则六边形的棒状羟基磷灰石晶体,直径平均约90nm;加入锌后,锌能够抑制羟基磷灰石的结晶过程及形貌转变,同时晶体尺寸明显减小。电解液中掺入的锌含量极值为20mol%,因为当锌含量超过20%时,钛基体表面会沉积无定形的胶状锌钙磷酸盐。XRD精细扫描实验计算得出：当电解液中锌含量低于10mol%时,羟基磷灰石的晶格常数a随锌含量增加而减小,c随锌含量增加而增大;当电解液中锌含量高于10%时,晶格常数a随锌含量增加而增大,c随锌含量增加而减小。
关键词:
电化学沉积
,
羟基磷灰石
,
锌掺杂
,
抑制作用
,
晶格常数
