谭帼馨
,
谭英
,
宁成云
,
周蕾
,
黄俊鹏
,
何天瑞
,
王航
,
廖景文
,
陈晓峰
稀有金属材料与工程
通过多巴胺自聚合在碱热处理多孔钛表面构建了聚多巴胺(PDA)膜层,利用聚多巴胺自身的还原性,成功将纳米银颗粒载入聚多巴胺修饰多孔钛表面,并探讨了沉积时间对纳米银颗粒负载量的影响.利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、接触角测定仪和X射线光电子能谱(XPS)对聚多巴胺修饰及其载银多孔钛表面进行表征.研究结果表明,多巴胺能够在多孔钛表面自聚合形成聚多巴胺层,保留了钛表面的多孔结构;纳米银颗粒均匀沉积在PDA修饰的多孔钛表面,随着沉积时间的增加,多孔钛表面纳米银颗粒的负载量增加.
关键词:
多孔钛
,
聚多巴胺
,
纳米银颗粒
王迎军
,
宁成云
,
陈楷
,
赵子衷
,
李尚周
,
马利泰
,
冯景伟
,
黄瑞福
无机材料学报
本研究设计的生物活性梯度涂层材料，通过降低涂层与基体间的热膨胀系数差值，并对喷涂后的涂层材料进行适当热处理，有效地降低了涂层的残余应力，涂层结合强度可达38MPa左右．本实验采用X射线sin2Ψ法对涂层残余应力进行测试，探讨涂层残余应力与结合强度的相互影响关系．
关键词:
生物活性梯度涂层
,
plasma-spray
,
residual stress
,
bonding strength
宁成云
,
王迎军
,
叶建东
,
陈晓峰
,
吴刚
,
赵娜如
,
郑裕东
,
南开辉
,
陈虎
功能材料
采用净能量控制的等离子喷涂技术,在钛合金基体上制备出HA-ZO2生物活性功能涂层,利用纳米硬度计(nanoindentation)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对生物活性功能涂层的结构特征进行分析.结果表明:(1)生物活性功能涂层表面分布着不同尺寸范围的孔洞,具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡,涂层表面成分为生物活性的羟基磷灰石;(2)金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量、硬度呈梯度变化,涂层的这种结构特征有利于改善生物活性涂层的综合性能,提高涂层与基体的结合强度,其结合强度达到48.6MPa.
关键词:
功能涂层
,
等离子喷涂
,
梯度
,
生物材料
郭远军
,
宁成云
,
谭帼馨
,
熊文名
,
李丹
,
黄闪闪
,
葛永梅
,
郑华德
稀有金属材料与工程
采用大气等离子喷涂技术,在纯钛表面喷涂制备钙磷(Ca-P)涂层,分析两种喷涂工艺下形成的两种特殊形貌晶体的显微结构和元素组成,利用XRD定量分析涂层的相组成及结晶度,并在人体模拟液(SBF)中对涂层的降解性能进行研究.结果表明:在喷涂功率为22 kW、喷枪移动速率为400 mm/s时涂层表面形成大量方棱状的焦磷酸钙(Ca2P2O7)晶体,结晶度为4.61％,而在喷涂功率为26 kW、喷涂距离为300 mm/s时则形成大量花瓣状的磷酸四钙(Ca4P2O9)晶体,结晶度为6.02％,喷涂粉体粒度较小使得两种涂层中HA结晶度都较小；生物降解性能研究显示,两涂层降解反应都是由剧烈到平缓的过程,但含Ca2P2O7晶体涂层的降解速率小于含Ca4P2O9晶体的涂层.
关键词:
等离子喷涂
,
Ca-P涂层
,
定量分析
,
结晶度
,
降解速率
谭帼馨
,
王航
,
宁成云
,
谭英
,
周蕾
,
廖景文
,
陈晓峰
,
于鹏
稀有金属材料与工程
通过Piranha溶液(体积比H2SO4:H2O2=7:3)处理在医用钛表面形成纳米网状结构的氧化层.利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜,对OTS膜层进行紫外光照,探讨材料亲疏水表面对电化学沉积钙磷涂层的影响.通过傅里叶变换红外谱仪(FTIR)、接触角测定仪、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对OTS膜和钙磷涂层进行了表征和探讨.结果表明活性钛表面OTS的水接触角(109.8±2.1)°经UV辐照后降低到(63.4±1.8)°,其表面能由37.50 mJ·m2增加到45.18 mJ·m-2.通过电化学方法使钙磷沉积在活性钛、不同的Ti-OTS亲疏水表面.研究结果表明经UV辐照120 min后的Ti-OTS表面钙磷涂层更均匀有序,有望能提高植入材料的稳定性.
关键词:
钛
,
十八烷基三氯硅烷(OTS)
,
自组装
,
紫外辐射
,
电化学沉积
李红龙
,
宁成云
,
劳永华
,
谭帼馨
,
郭远军
,
廖景文
,
彭莞婷
,
郑华德
稀有金属材料与工程
在含有不同氟离子浓度的硅酸钠电解液体系中,采用恒压微弧氧化技术对AZ31镁合金进行表面处理,通过XRD、SEM、EDS等研究镁合金表面微弧氧化膜层形貌和相结构特征,探讨氟离子对膜层形成的影响规律.研究结果表明:随着氟离子浓度的增加,膜层微孔数量逐渐减少,微孔孔径逐渐变大且分布均匀,但氟离子浓度过高时,膜层缺陷增多,出现微裂纹和局部孔径较大的微孔；微弧氧化膜层主要由MgAl2O4和MgSiO3组成,其含量随着氟离子浓度的变化而变化,当氟离子浓度范围为2～4 g/L时微弧氧化膜中MgAl2O4和MgSiO3的含量最高；动电位极化曲线表明微弧氧化膜的耐腐蚀性能也随之呈先增后减的趋势.
关键词:
AZ31B镁合金
,
氟离子浓度
,
微弧氧化
王航
,
谭帼馨
,
宁成云
,
谭英
,
周蕾
,
廖景文
,
陈伟杰
,
欧阳孔友
稀有金属材料与工程
利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜,并进行紫外光照,改变材料表面疏水性质,探讨不同电化学沉积条件对钙磷涂层微观形貌及结构的影响.电化学方法可使钙磷涂层在紫外辐射下的OTS功能化钛表面可控沉积.通过X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对钙磷涂层进行了表征,利用Scherrer公式对不同沉积条件下钙磷晶粒尺寸进行了探讨.结果表明:不同参数条件下钙磷涂层的微观形貌有差别,且其晶粒大小不一,尺寸范围在12.46到190.1 nm之间.研究表明OTS功能化钛表面能可控地制备均匀有序钙磷涂层,有望提高植入材料的生物相容性.
关键词:
钛
,
十八烷基三氯硅烷
,
电化学沉积
,
形貌可控
李英
,
鲁放
,
石志锋
,
余遵雄
,
谭帼馨
,
李伟平
,
王双瑛
,
宁成云
稀有金属
采用等离子喷涂技术在医用纯钛基体表面构建出微纳米多级结构钽涂层.利用SEM、EDS和XRD分析微纳米多结构钽涂层的形貌、化学组成和物相组成,并根据ASTM C633-79评价涂层与基底的结合强度;采用牛血清蛋白(BSA)对比研究了钛基钽涂层与医用纯钛对照样表面的蛋白吸附行为.结果表明,在喷涂距离为110 mm、喷涂功率为30 kW时制备的钛基钽涂层具有典型微纳米多级结构特征,且与基体结合强度好、Ta相对含量高;蛋白吸附实验表明钛基钽涂层表面蛋白吸附量均高于医用纯钛对照样,具有良好的蛋白吸附能力.
关键词:
微纳多级结构
,
钽涂层
,
等离子喷涂
,
生物活性
钟梅玲
,
谭帼馨
,
尹兆益
,
于鹏
,
王晓岚
,
余遵雄
,
宁成云
稀有金属材料与工程
通过控制电解液中的草酸含量,在医用纯钛表面构建密度可控的钛纳米棒阵列.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)对钛表面纳米棒阵列形貌和密度进行了表征,并在模拟体液(2SBF)中对其矿化性能进行研究.结果表明:钛纳米棒阵列密度随着草酸含量的增加而增大,钛表面构建纳米棒阵列结构有利于类骨钙磷矿物的沉积,当纯钛表面纳米棒阵列密度为(1.79±0.04)×1010/cm2时,在模拟体液中矿化性能优异,可见这种结构有利于材料与骨组织形成骨性结合,提高临床疗效.
关键词:
钛纳米棒阵列
,
密度可控
,
仿生矿化
,
阳极氧化
