一、氮化钛、钛人工关节材料体内耐腐蚀性能的实验研究(论文文献综述)
牛家墨[1](2021)在《人工关节生物固定材料与骨界面的微动损伤研究》文中研究表明
张月茹[2](2021)在《微动刺激下羟基磷灰石涂层与骨界面的骨生长促进行为研究》文中指出
单菁[3](2021)在《江西微晶陶瓷及改性产品的生物学特征研究》文中研究指明当医师们发现了骨水泥及金属材料磨损颗粒的毒性后,非骨水泥型人工髋关节假体应运而生。其主要采用金属材质的臼杯、股骨柄,表面覆以生物活性涂层,配合低摩擦系数的球头、内衬作为关节面的设计。该类假体植入人体后,随着时间延长,仍然避免不了包括关节面的磨损及不同材质界面之间的微动、腐蚀的缺点。假体磨损后伴随颗粒释放及涂层剥脱后金属材质外露,将诱发假体周围骨溶解,最终导致假体松动、假体失败。探究一种生物安全性好强度高的材料,用于制备新型人工髋关节假体避免上述情况的发生是现代人工髋关节假体技术进步的关键。本研究通过上世纪70至80年代江西微晶陶瓷(J.M.C)的人工髋关节假体的回顾性研究,对该类假体的材料特征及设计方案进行逆向分析,并总结该类假体的生物学特征及骨整合效应。根据对现代微晶陶瓷发展综述及分析,通过材料成分优化、新型制造工艺制备了新型硅酸锂微晶陶瓷材料(Li2O-Al2O3-Si O2,LAS)、改良氧化锆增韧氧化铝微晶陶瓷材料(Zirconia Toughened Alumina,ZTA);最后,通过假体数字模型与受力分析,建设性提出了新型全陶瓷人工髋关节假体的几何形态设计与假体材料应用。该研究从微晶陶瓷材料出发,侧重生物学性能考察,为新型国产全陶瓷人工髋关节假体的材料种类、制造方法及假体设计提供了新的框架。文章第一章描述了全髋关节假体应用现状及意义。综述了近100年来全髋关节假体发展的过程,并重点介绍了国内外人工髋关节材料的进展过程。根据医用生物活性陶瓷及生物惰性陶瓷功能特征,及其与人工全髋关节的关联,提出了生物微晶陶瓷的先进制造与临床应用的重要性与发展前景。文章第二章介绍了J.M.C-I、II型人工髋关节假体患者总体随访情况。1980-1981年间的近期随访的(术后0.2~1.5年内)案例共23例(24髋);2013-2016年间的远期随访的(术后31~37年)案例为8例(9髋)。对患髋的X线片、Harris评分、VAS评分等资料分析表明:该类假体生物安全性较好,骨整合效应较强;假体在体时间长,患者耐受度良好,但因假体力学性能较差而出现部分假体结构损坏,出现并发症的情况。文章第三章进行了J.M.C原材料及其产品制造的描述。一方面,结合J.M.C假体取出物的表面形貌、晶体结构、主要成分、抗弯强度、弹性模量、韧度、硬度、热膨胀系数等指标的检测,发现了其材料存在组分结构简单及产品纯度明显不足的问题。另一方面,将这类材料进行生物实验分析,包括成骨细胞代谢与黏附、骨架的矿化,动物致敏、骨整合效应,明确了该类材料具有良好的生物学特性。文章第四章参照现代微晶陶瓷研究成果,在J.M.C基础上,提高陶瓷原料的纯度,改变了陶瓷组分配比,如增加了Si O2比率、补充了Ti O2、P2O5、Zr O2组分。烧造了一种新型LAS微晶陶瓷组件。进行了LAS的物理性能表征,包括:表面形貌、晶体结构、主要成分、抗弯强度、弹性模量、韧度、硬度、热膨胀参数等主要指标的检测。进行了LAS的生化性能表征,包括:成骨细胞的代谢、黏附、形貌、矿化、基因表达;LAS的动物致敏、内脏毒性、骨整合效应。结果表明新型LAS机械性能较J.M.C有大幅提高,生物性能更加优异。论文进一步对ZTA微晶陶瓷组件制作中的部分关键参数进行了必要的设定,最终获得了满足全陶瓷设计的高强度的ZTA微晶陶瓷,完成了人工全髋关节材料的构建。文章第五部分建立了新型人工髋关节假体、骨盆的数字模型,并将两者进行匹配,对加载材料属性及其受力进行了分析。表达了数学模型设计在假体设计中的优点,能够为新型人工髋关节的形态设计与制作提供依据。
程景阳[4](2021)在《载锂二氧化钛纳米复合涂层对大鼠施万细胞生物学性能的影响》文中认为背景:随着口腔种植临床技术的发展成熟,种植修复因其美观舒适、不破坏天然牙、咀嚼效果好等特点,逐步替代传统活动或固定修复技术成为目前口腔修复治疗的首选方案。但牙种植体也存在骨整合周期长、生物活性较差等缺点。因此,众多学者聚焦于种植体材料表面改性促进成骨、抗炎、抗菌方面的研究,却鲜有人关注对植入体周围神经反馈调节与重塑的影响。种植义齿与天然牙最大的区别在于牙周膜的存在与否,牙周膜的缺失,中断了神经反馈通路,丧失了对天然牙咬合应力分布的传导保护机制。理论上,种植义齿是无法感知机械刺激的,然而,临床实践发现患者对种植义齿有较好的触觉及定位能力,但其中具体的分子调节机制尚不明确。那么能否通过种植体材料表面改性促进植入体周围神经调节与反馈重塑过程,探究潜在的分子机制,以提高种植义齿的神经感知功能“敏锐度”成为本研究的设想。目的:通过制备载锂二氧化钛纳米复合涂层,考察其是否会影响施万细胞(SC)的生物学性能,探究改性材料促进种植体材料周围神经反馈重建的分子机制。以期更好仿生天然牙的神经感知功能,降低种植义齿的机械并发症发生风险,便于更好的临床应用。方法:通过微弧氧化(MAO)与LiOH碱液处理制备载锂二氧化钛纳米复合涂层。将钛合金(Ti-6Al-4V)命名为TC4组,MAO处理后的钛合金命名为MAO组,超纯水同温度处理的MAO组为MAO-Li0组,将MAO+LiOH碱处理后的Ti-6Al-4V命名为MAOA组(具体分为:MAO+0.025 mol/L LiOH碱处理的为MAO-Li0.025组,MAO+0.05 mol/L LiOH碱处理为MAO-Li0.05组,MAO+0.075mol/L为LiOH碱处理MAO-Li0.075组)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)、接触角测量仪(CA)等观察样品形貌、元素组成与价态、晶相组成及亲水性等理化性能。通过细胞增殖活性检测(CCK-8)、吖啶橙荧光染色(AO)、实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)等方法评价复合涂层对施万细胞生物相容性的影响。结果:1.在Ti-6Al-4V基底上成功制备了载锂二氧化钛纳米复合涂层,该涂层表面呈现火山口样多孔结构,并有纳米细纹、细针样结构存在。该复合涂层主要以二氧化钛锐钛矿、金红石晶相为主,存在钛酸盐非晶相物质。该复合涂层与基底结合紧密,厚度大致为3.0±0.5μm。MAO组、MAOA组亲水性均良好,MAOA组更显着,水接触角平均仅为9.8°±0.7。该复合涂层主要包含Ti、Ca、P、Li等元素,二次改性并未导致元素化学价态变化,但元素含量有变化,Li从无到有,Al、P溶解为主,其他元素含量变化不大。复合涂层可能以二氧化钛晶体及钛酸钙、钛酸锂等非晶相物质存在。2.该复合涂层显着促进了施万细胞的增殖、黏附,同时导致神经营养蛋白-神经营养因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)的m RNA表达显着增高,髓鞘形成蛋白-髓磷脂P0蛋白(MPZ)、周围髓鞘蛋白22(PMP22)的m RNA显着增高,其中实验组MAO-Li0.05效果最明显。结论:本研究制备了具有优良理化性能的载锂二氧化钛纳米复合涂层,该涂层对大鼠施万细胞表现出良好的生物活性,这种复合改性方法对种植体周围神经反馈重塑过程提供了一种优选策略。
吴东升,张亚丽,张小刚,崔文,张国贤,靳忠民[5](2021)在《人工髋关节组合界面微动腐蚀研究进展》文中认为关节组合界面的微动腐蚀行为将直接影响人工关节假体的使用寿命。综述髋关节组合界面微动腐蚀的基本原理,介绍假体组合方式、组合界面材料、设计参数、手术操作及患者和生理因素5个方面对组合面微动腐蚀影响的研究进展,提出未来研究的重点是通过建立人工髋关节多尺度模型,利用试验测试和仿真计算方法,考察关节力、关节运动及滑动面摩擦学、材料配副、不同设计的组合件及环境介质等条件对微动腐蚀行为的影响规律。
石晓岫,毛世龙,刘洋,马幸双,罗彦凤[6](2021)在《钽与钛(合金)骨科材料的差异比较:理化指标及抗菌和成骨能力》文中研究指明背景:钽和钛(合金)是目前临床应用最广泛的骨科生物材料,尤其是钽基生物材料,以其优异的耐腐蚀性和骨整合性而被临床医生所青睐。但有关钽基生物材料在骨科应用中是否优于钛(合金),现有研究并无定论。目的:综述比较性研究钽与钛(合金)生物学性能的文献,分析造成钽和钛(合金)材料体内外生物相容性异同的可能原因。方法:应用计算机在中国知网、万方、PubMed数据库检索涉及比较性研究钽和钛(合金)的体内外生物学性能的相关文献,检索题目中含有"钽(tantalum)"且题目或摘要中含有"钛(titanium)",即(tantalum[Title])) AND (titanium[Title/Abstract])的文献,检索截止时间为2020年1月。结果与结论:在关于比较性研究钽和钛(合金)生物学性能的文献中,临床观察、动物实验、细胞实验结果的结论主要分为2类,一类是认为钽的促成骨能力和抗菌活性优于钛(合金),另一类认为钽与钛(合金)具有相似的促成骨能力和抗菌活性。造成这两种差异性结果的原因主要是钽和钛(合金)的加工方法和表面化学组成、拓扑结构或孔结构等理化性能指标存在差异。
茹兴博[7](2020)在《TiO2纳米管表面生物压电涂层的制备及其性能研究》文中认为当前,全球老龄化问题持续加剧,骨缺损的发生和骨骼的修复人次也不断激增,使得人造骨修复材料受到广泛的高度关注。临床上使用最为广泛的人工骨骼替代材料是以钛及其合金材料为代表的惰性生物材料,但因不具备生物活性而在临床应用中受限,最常用且具有广阔前景的解决方法是在钛合金表面原位制备TiO2涂层,再引入Ca、P等生命元素构建活性涂层,然而在活性涂层诱导下新骨的生长十分缓慢,恢复周期很长。已证实的骨骼压电特性为骨骼修复材料提供了新的方向,使其能兼具良好的生物相容性、促进成骨细胞黏附增殖、诱导新骨形成的优良性能,缩短骨骼恢复周期。因此,本文采用阳极氧化法在钛表面原位制备TiO2纳米管涂层,并结合溶胶凝胶法在表面构建具有压电特性的BaTiO3涂层,系统深入研究制备工艺对钛表面生物压电涂层组分、形貌、结构以及生物性能等的影响,阐明压电效应对表面矿化的作用机理,以及纳米管结构的药物缓释机理,从理论上探究了生物压电涂层在骨整合中的作用,从实验上为表面改性钛及其合金植入体的临床研究提供基础数据,取得的主要研究成果如下:(1)优化了阳极氧化法在钛表面制备TiO2纳米管层的工艺参数,结果表明,阳极氧化电压为60V、二次阳极氧化时间为30min、氟化铵溶液浓度为0.5wt.%时,所得到TiO2纳米管层孔径和管长适中,结构清晰,致密有序,膜层结合力较好,润湿性能较佳。(2)采用溶胶浸渍法在TiO2纳米管层表面构建BaTiO3涂层,退火温度为750℃时,物相为纯钛酸钡,随着溶胶旋涂转速增加,物相组成不变,表面BaTiO3颗粒分布不均,涂层厚度降低,粗糙度增加,结合力和润湿性变差,腐蚀电位减小,耐腐蚀性能变弱。(3)通过体外模拟浸泡实验,在SBF浸泡第7天时,极化后TiO2纳米管-BaTiO3涂层表面出现大量颗粒状磷灰石沉积物,涂层的润湿性能进一步提升,并且纳米管结构对阿仑膦酸钠、硫酸庆大霉素等药物释放有显着的缓释作用,能有效延长药物释放时间,药物抗菌性能优良。
吴东升[8](2020)在《人工髋关节头颈典型材料界面间球盘微动腐蚀试验研究》文中研究指明随着现代医学的发展,人工髋关节置换术成为治疗关节失效问题的主要手段。模块化的髋关节设计为医生灵活调整偏心距、组合方式等方面提供了便利。但复杂的生理环境和周期性生理载荷下使得人工关节头颈组合界面极易发生微动腐蚀,从而导致骨溶解、不良组织反应等问题。因此,研究人工髋关节头颈组合界面微动腐蚀机制具有重要的临床意义。本文以典型的Ti6Al4V、316L、CoCrMo以及Al2O3陶瓷四种头颈组合界面材料为研究对象,以10%的牛血清生理盐水为研究介质。分别研究了不同头颈金属配副下的电偶腐蚀行为,头颈部位三种金属材料微动腐蚀行为,以及典型头颈材料配副下的微动腐蚀行为。结合不同分析手段,揭示了髋关节头颈界面微动腐蚀损伤机理。得到以下结论:1.在电偶腐蚀试验中,Ti6Al4V合金充当阳极,316L不锈钢和CoCrMo合金则充当阴极。随着耦合时间的增加,316L不锈钢和Ti6Al4V合金以及CoCrMo合金和Ti6Al4V合金之间的电偶电流减小。316L不锈钢和Ti6Al4V合金之间的电偶电流低于CoCrMo合金和Ti6Al4V合金之间的电偶电流。316L不锈钢和CoCrMo合金由于受到阴极保护作用,耦合结束后阻抗值都得到增加,腐蚀动力学减弱,而Ti6Al4V合金充当阳极,在耦合结束后阻抗值降低,腐蚀动力学增强。2.在三种头颈金属材料微动腐蚀试验中,316L不锈钢在阳极电位0.5V和0V下位于滑移区,在阴极电位-0.6V下混合区和滑移区共存。CoCrMo合金在阳极电位0.5V和0V下分别位于混合区和滑移区,而在阴极电位-0.6V下混合区和滑移区共存。Ti6Al4V合金在阳极电位0.5V和阴极电位-0.6V下都处于滑移区,而在0V下则混合区和滑移区共存。三种金属材料在相同阳极电位下,316L的摩擦系数最大,CoCrMo合金的摩擦系数最小,而在相同阴极电位下,Ti6Al4V合金的摩擦系数最大,CoCrMo合金仍然最小。极化曲线和阻抗谱结果表明,三种金属材料在阳极极化和阴极极化下表现出不同的腐蚀特征,在阳极电位下,微动结束后316L不锈钢的再钝化速度最慢,钝化膜完整性最差,腐蚀倾向大,而Ti6Al4V合金的再钝化速度最快,钝化膜最完整,腐蚀倾向小。而在阴极电位下,Ti6Al4V合金的钝化膜完整性最差,腐蚀倾向大,316L不锈钢的钝化膜完整性最好,钝化膜最厚,腐蚀倾向小。3.在典型头颈材料配副微动腐蚀试验中,Al2O3陶瓷和Ti6Al4V合金配副与316L和Ti6Al4V合金配副随着载荷增加,微动区域逐渐由滑移区向混合区转变,而CoCrMo合金与Ti6Al4V合金配副则始终处于滑移区。在三种配副中,相同载荷下CoCrMo合金与Ti6Al4V合金配副下的摩擦系数最低,Al2O3陶瓷和Ti6Al4V合金配副下的摩擦系数最高。316L不锈钢和Ti6Al4V合金配副下,腐蚀电流密度最小,阻抗值最大,基体在微动结束后的再钝化能力最强,基体腐蚀倾向最低。而Al2O3陶瓷和Ti6Al4V合金配副下的腐蚀电流密度最大,阻抗值最小,再钝化能力最弱,基体腐蚀倾向最大。基于以上试验研究,316L不锈钢和Ti6Al4V合金组合下的电偶腐蚀倾向最低,且由于316L在阴极电位下拥有的良好的再钝化性能,因此可推测在316L不锈钢和Ti6Al4V合金配副下,由于316L不锈钢材料转移至基体材料,使基体材料拥有良好的再钝化性能,腐蚀倾向较低,说明选取316L与Ti6Al4V合金下的头颈配副能降低微动腐蚀的风险。影响人工关节微动腐蚀的关键在于钝化膜的形成和破坏的竞争机制,因此,在设计人工髋关节时,应注意材料及材料配副的合理选取,减小电偶腐蚀以及微动腐蚀的风险。
席刚[9](2020)在《超声振动滚压对TC4合金表面质量的影响研究》文中提出TC4钛合金因其密度小、高比强、耐高温、极耐腐蚀、形状记忆功能及出色的生物相容性等特点使其在航空航天、造船、化工及医疗器械等领域得到广泛的应用。由于TC4钛合金表面极易发生氧化污染,且钛合金零件在使用过程中还存在因其表面硬度低而易发生微动磨损、摩擦磨损、缝隙腐蚀等缺陷,这些缺陷可导致钛合金零部件的应用过程出现安全隐患以及增加使用成本等问题。超声振动滚压加工技术作为一种金属表面处理工艺,广泛应用于生产的各个领域,是一种较为理想的表面强化技术。本文将超声振动滚压加工技术应用于TC4钛合金的表面处理,将表面粗糙度、显微硬度及残余应力作为TC4钛合金表面质量的评价指标,探究加工参数主轴转速、进给速度、静压力及加工次数对表面质量的影响,研究结果发现:超声振动滚压加工工艺能降低TC4钛合金表面粗糙度,提高显微硬度,引入残余压应力。且合适的主轴转速、进给速度及加工次数会使表面粗糙度大幅度降低,在一定范围内,表面粗糙度随着静压力的增大而减小;而主轴转速对材料表面显微硬度影响较小,显微硬度随着进给速度的增大而减小,随着静压力及加工次数的增大而增大;材料表面的残余应力值随着进给速度的增大而减小,随着静压力及加工次数的增大而增大,且材料表面残余应力值与主轴转速无明显规律的影响关系。TC4钛合金经超声振动滚压加工处理后,其表面变得光滑平整,微观不平度基本消除,表面粗糙度平均值Ra由加工前的0.97μm降至0.17μm,且其它粗糙度参数皆有明显下降。TC4钛合金表层产生了厚度约为50μm的剧烈塑性变形层,该区域的晶粒组织明显细化,且随着距表面距离的增加,材料的晶粒组织逐渐增大,塑性变形逐渐减小。该工艺处理后的TC4钛合金表面XRD图谱相对于加工前其衍射峰明显减弱宽化、衍射角向高角度方向偏移,表明该工艺可以有效细化TC4钛合金表层晶粒,且在材料表面引入残余压应力。经该工艺加工后的TC4钛合金表面显微硬度由319HV增至421HV,在距表层0-140μm的深度范围内,显微硬度随着深度的增加而逐渐减小,说明该工艺加工后在合金表层形成了厚度约140μm的有效硬化层。经该工艺加工后的TC4钛合金的表层的残余压应力值最大可达到-967Mpa,在距表层约0-50μm的深度范围内残余压应力值随着距表面距离的增加逐渐增大,在距表层深度大于50μm的深度范围内,残余压应力值随着深度的增加逐渐减小。
杨开雄[10](2020)在《基于氢化钛制备多孔钛的工艺及性能研究》文中进行了进一步梳理钛及钛合金具有良好的化学耐腐蚀性及良好的生物相容性,较低的弹性模量,较高的比强度,引起了较多学者的关注,在医疗骨替换及牙齿等方面具有广泛的前景。钛在自然界的丰度比较高,但因其比较活泼,冶炼加工成本比较高,限制了它的使用。粉末冶金法是获得低成本钛的有效方法。钛在医疗领域用作骨替换材料,但钛及钛合金材料相比骨的弹性模量及抗压强度较高,力学性能不匹配,易造成应力屏蔽从而使植入失效。降低钛的弹性模量使力学性能与骨相匹配,进而对钛的表面改性以提高生物相容性一直是钛骨植入物研究重点方向之一。通过粉末冶金方法,在钛基材料中引入孔隙,可以有效调节钛的弹性模量及力学性能。本研究以氢化钛及其他合金粉为原料,氯化钠和碳酸氢铵为造孔剂,利用真空烧结制备多孔钛及多孔钛合金。研究了压制压力,烧结温度和保温时间等工艺因素对钛致密度的影响,以及造孔剂含量、种类与钛多孔体孔隙率的关系;在此基础上对多孔钛合金的微观结构、力学性能进行分析,并基于大量实验数据对多孔力学性能进行拟合分析和实验验证。主要研究结论如下:(1)成型压力、烧结温度和保温时间都会对孔隙率及孔径造成影响。在没有添加造孔剂的情况下,改变压制压力制备纯钛样品观察其致密度情况,随着烧结温度及烧结时间的增加致密度有所增加,但变化不是很大。当压制压力为155MPa时,其致密度为91.13%,随着压力的增大致密度逐渐增大,当压制压力增加到388MPa时,致密度增加至95.57%。选择压制压力为280MPa添加质量为30wt.%NH4HCO3,当烧结温度为950℃对应孔隙率分别52.34%,当温度升高至1200℃时孔隙率为47.22%,温度升高250℃孔隙率下降5%左右;使用氢化钛在280MPa下制备压坯,设置烧结温度为1100℃,保温时间分别为1.5h,2h,2.5h,随着保温时间的延长样品致密度逐渐升高。保温1.5h时致密度为94.56%,保温2.5h时致密度为96.31%,保温时间从1.5小时延长至2.5h致密度仅上升1.75%。(2)通过添加10wt.%~60wt.%的造孔剂,选择压制压力为280MPa,设置烧结温度为1100℃保温2h制备出多孔钛,碳酸氢铵作为造孔剂时孔隙率范围为,22.38%~73.24%,弹性模量1.64~10.47GPa,强度为17.36~360.23MPa,氯化钠作为造孔剂时孔隙率范围为9.75%~66.86%弹性模量为2.23~13.14GPa,强度为37.66~576.59MPa。(3)SEMXRD金相分析结果显示,当添加不同质量百分比的碳酸氢铵及氯化钠作为造孔剂时,都制备出较好的多孔钛,未引入杂质,其组织为α-钛。当添加量小于30wt.%时,孔隙的连通率较低,难以形成三维联通情况。其孔隙分布有两种,一种是较大孔隙几百微米,一种是较小孔隙几十微米到几微米,造孔剂含量增大,其孔壁逐渐变薄,孔隙相互重叠,使孔径变大,这种复合孔隙满足骨组织的生长要求。(4)多孔钛的静态压缩性能,从应力-应变曲线上看制备出的多孔钛符合多孔材料典型的三个阶段的力学行为及弹性阶段、平台阶段和致密化阶段。较高率的多孔钛具有明显的平台阶段,而低孔隙的平台不明显,其制备的多孔钛力学性能满足作为植入材料的需求。(5)通过对实验数据进行分析,制备出的多孔钛弹性模量、屈服强度和孔隙率之间具有一定关系,通过采用Gibson-Ashby模型公式对其进行拟合,得到符合本实验的相关常数。(6)通过采用制备多孔钛经验,添加自制纳米银制备含银多孔钛,为制备抗菌多孔钛材料提供了一种新思路,及添加Nb,Zr H2粉末制备Ti-13-Nb-13Zr低弹性模量多孔钛合金。
二、氮化钛、钛人工关节材料体内耐腐蚀性能的实验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氮化钛、钛人工关节材料体内耐腐蚀性能的实验研究(论文提纲范文)
(3)江西微晶陶瓷及改性产品的生物学特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
中英文缩略词表 |
第1章 绪论 |
1.1 人工全髋关节假体的发展史 |
1.2 人工关节材料的进展 |
1.2.1 金属材料 |
1.2.2 有机高分子材料 |
1.2.3 复合材料(不同材质的摩擦界面组合) |
1.2.4 陶瓷材料 |
1.3 医用生物微晶陶瓷 |
1.3.1 生物微晶(玻璃)陶瓷 |
1.3.2 医用生物活性陶瓷 |
1.3.3 医用生物惰性陶瓷 |
1.4 生物微晶陶瓷的先进制造 |
1.4.1 可切削生物微晶陶瓷 |
1.4.2 高韧性微晶玻璃 |
1.5 生物惰性陶瓷的临床应用 |
1.5.1 陶瓷髋关节的置换 |
1.5.2 氧化物基陶瓷髋关节置换的安全性 |
1.6 江西微晶陶瓷人工髋关节假体 |
1.7 论文研究内容、研究目标 |
1.7.1 研究目标 |
1.7.2 研究内容 |
第2章 江西微晶陶瓷人工关节病例的随访 |
2.1 引言 |
2.2 患者和方法 |
2.2.1 患者及手术方式资料 |
2.2.2 临床功能评估方法 |
2.2.3 影像学评估方法 |
2.3 随访患者与评估 |
2.3.1 近期随访患者基本情况 |
2.3.2 远期随访患者基本情况 |
2.3.3 临床功能评估结果 |
2.3.4 影像学评估结果 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第3章 J.M.C材料的力学、生物学研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 主要的试剂与设备仪器 |
3.2.2 J.M.C材料的逆向研究 |
3.2.3 基于J.M.C的假体制作 |
3.3 J.M.C材料生物安全性、骨整合效应的研究 |
3.3.1 早期的J.M.C假体材料动物短期安全性试验 |
3.3.2 远期的J.M.C假体材料生物实验 |
3.4 实验结果 |
3.4.1 细胞代谢 |
3.4.2 细胞形态 |
3.4.3 细胞骨架 |
3.4.4 细胞矿化 |
3.4.5 致敏试验 |
3.4.6 骨整合效应 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第4章 新型人工关节材料的探索 |
4.1 引言 |
4.2 试剂耗材、仪器设备 |
4.3 新型LAS微晶陶瓷的制备过程及样品检测 |
4.3.1 制备过程 |
4.3.2 样品检测 |
4.4 新型微晶陶瓷生物安全性、骨整合效应的研究 |
4.4.1 实验方法 |
4.4.2 实验结果 |
4.5 新型ZTA陶瓷的制备 |
4.5.1 制备实验 |
4.5.2 新型ZTA的表征 |
4.5.3 新型ZTA样品实验结果 |
4.6 讨论 |
4.7 小结 |
第5章 植入式全陶瓷关节的外观设计 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 原人工关节假体取出物的测量与分析 |
5.2.2 假体的有限元分析 |
5.2.3 全陶瓷人工关节的成型工艺研究 |
5.3 研究结果 |
5.4 小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 不足 |
6.4 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)载锂二氧化钛纳米复合涂层对大鼠施万细胞生物学性能的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中英文缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 医用钛及钛合金的改性进展 |
1.2.1 等离子喷涂 |
1.2.2 溶胶凝胶法 |
1.2.3 物理气相沉积 |
1.2.4 化学气相沉积 |
1.3 微弧氧化改性技术的特点 |
1.4 骨感知及种植体周围神经反馈重塑 |
1.5 本研究的目的与意义、研究内容及实验流程 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 实验流程 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 主要试剂设备 |
2.2 实验工艺 |
2.2.1 微弧氧化工艺 |
2.2.2 碱液处理工艺 |
2.3 复合涂层的材料学表征与分析方法 |
2.3.1 扫描电子显微镜 |
2.3.2 涂层厚度测量 |
2.3.3 X射线衍射 |
2.3.4 X射线光电子谱 |
2.3.5 水接触角测定 |
2.4 复合涂层对施万细胞生物学性能影响的实验方法 |
2.4.1 施万细胞培养 |
2.4.2 施万细胞增殖活性检测 |
2.4.3 施万细胞黏附能力检测 |
2.4.4 施万细胞固定形态观察 |
2.4.5 施万细胞骨架形态观察 |
2.4.6 施万细胞神经营养蛋白及髓鞘形成蛋白基因表达情况 |
2.5 统计学方法 |
第三章 实验结果与分析 |
3.1 复合涂层理化特性实验结果分析 |
3.1.1 样品大体观 |
3.1.2 涂层厚度分析 |
3.1.3 样品表面微观形貌结果分析 |
3.1.4 样品截面微观形貌及元素分析 |
3.1.5 涂层X射线衍射结果分析 |
3.1.6 涂层X射线光电子谱结果分析 |
3.1.7 样品亲水性结果分析 |
3.2 复合涂层对施万细胞生物学性能影响的实验结果分析 |
3.2.1 施万细胞增殖活性结果分析 |
3.2.2 施万细胞黏附能力结果分析 |
3.2.3 施万细胞固定形态评估 |
3.2.4 施万细胞骨架形态分析 |
3.2.5 施万细胞神经营养蛋白及髓鞘形成蛋白基因表达情况分析 |
第四章 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
上前牙骨挤压术同期GBR延期种植延期修复一例 |
参考文献 |
(5)人工髋关节组合界面微动腐蚀研究进展(论文提纲范文)
1 微动腐蚀的影响因素 |
1.1 假体组合方式 |
1.2 组合界面材料 |
1.3 设计参数 |
1.4 手术操作及患者 |
1.5 生理因素 |
2 总结与展望 |
(6)钽与钛(合金)骨科材料的差异比较:理化指标及抗菌和成骨能力(论文提纲范文)
文题释义: |
0引言Introduction |
1资料和方法Data and methods |
1.1资料来源 |
1.2入选标准 |
1.3质量评估 |
2结果Results |
2.1钽基材料促成骨活性和抗菌活性明显优于钛(合金)材料的研究报道 |
2.1.1临床研究 |
2.1.2细胞和动物实验研究 |
2.2钽基材料的促成骨活性和抗菌活性与钛(合金)相当的研究报道 |
2.2.1临床研究 |
2.2.2细胞与动物实验研究 |
3讨论Discussion |
(7)TiO2纳米管表面生物压电涂层的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 前言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 骨修复材料的分类 |
1.2.1 医用金属材料 |
1.2.2 医用高分子材料 |
1.2.3 生物陶瓷材料 |
1.2.4 复合生物材料 |
1.3 钛表面生物涂层的制备方法 |
1.3.1 溶胶-凝胶法 |
1.3.2 磁控溅射法 |
1.3.3 水热合成法 |
1.3.4 微弧氧化法 |
1.3.5 阳极氧化法 |
1.4 钛表面TiO_2纳米管的研究现状 |
1.4.1 影响TiO_2纳米管形成的因素 |
1.4.2 TiO_2纳米管表面沉积HA |
1.4.3 钛表面TiO_2纳米管的载药性能 |
1.5 骨骼的压电特性 |
1.6 研究目的及内容 |
1.6.1 本课题的研究目的 |
1.6.2 本课题的研究内容 |
2 实验及测试方法 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 实验流程 |
2.3 钛合金表面二氧化钛纳米管及钛酸钡涂层的制备 |
2.3.1 二氧化钛纳米管的制备 |
2.3.2 二氧化钛纳米管表面钛酸钡涂层的制备 |
2.3.3 体外模拟体液浸泡 |
2.3.4 药物负载 |
2.4 测试与表征 |
2.4.1 物相组成 |
2.4.2 表面形貌 |
2.4.3 表面粗糙度 |
2.4.4 热重-差热分析 |
2.4.5 压电系数 |
2.4.6 结合力 |
2.4.7 电化学性能 |
2.4.8 亲水性能 |
2.4.9 抗菌性能 |
3 TiO_2纳米管-BaTiO_3生物压电涂层的制备工艺优化 |
3.1 阳极氧化工艺对钛表面TiO_2纳米管的影响 |
3.1.1 阳极氧化电压对钛表面TiO_2纳米管的影响 |
3.1.2 阳极氧化时间对钛表面TiO2纳米管的影响 |
3.1.3 电解液中氟化铵浓度对钛表面TiO_2纳米管的影响 |
3.2 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管表面BaTiO_3涂层的影响 |
3.2.1 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层物相组成的影响 |
3.2.2 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层表面形貌的影响 |
3.2.3 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层结合力的影响 |
3.2.4 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层润湿性的影响 |
3.2.5 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层表面粗糙度的影响 |
3.2.6 溶胶旋涂转速对TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层耐蚀性的影响 |
3.3 退火温度对TiO_2纳米管表面BaTiO_3涂层的影响 |
3.4 本章小结 |
4 钛表面TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层的体外矿化和释药性能 |
4.1 TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层的模拟体液浸泡实验 |
4.1.1 模拟体液浸泡后涂层表面的物相组成 |
4.1.2 模拟体液浸泡后涂层的表面形貌 |
4.1.3 模拟体液浸泡后涂层的质量变化 |
4.1.4 模拟体液浸泡后涂层表面的Ca~(2+)/PO_4~(3-)离子浓度的变化 |
4.1.5 模拟体液浸泡后涂层表面的润湿性能 |
4.2 TiO_2纳米管-BaTiO_3涂层的药物释放实验 |
4.2.1 涂层载药后的表面形貌 |
4.2.2 涂层的药物释放性能 |
4.2.3 涂层的抗菌性能 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(8)人工髋关节头颈典型材料界面间球盘微动腐蚀试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人工髋关节微动腐蚀研究方法 |
1.2.2 微动腐蚀的影响因素 |
1.2.3 微动与腐蚀交互作用 |
1.2.4 假体组合方式 |
1.2.5 组合界面材料 |
1.2.6 设计参数 |
1.2.7 手术操作及患者因素 |
1.2.8 生理因素 |
1.3 研究内容与目标 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
第2章 试验设计与方法 |
2.1 试验装置 |
2.1.1 电化学工作站 |
2.1.2 多功能微动腐蚀试验机 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 材料化学成分及力学性能 |
2.2.2 试样制备及处理 |
2.2.3 试验环境 |
2.2.4 试验参数选取及力学分析 |
2.2.5 头颈界面电偶腐蚀试验 |
2.2.6 头颈界面金属材料微动腐蚀试验 |
2.2.7 头颈界面不同材料配副微动腐蚀试验 |
2.3 试验分析方法 |
2.3.1 微动图及摩擦力分析 |
2.3.2 微动腐蚀电化学分析 |
2.3.3 表面形貌分析 |
2.3.4 表面微区成分分析 |
第3章 头颈界面电偶腐蚀行为 |
3.1 开路电位分析 |
3.2 电偶电流分析 |
3.3 极化曲线分析 |
3.4 阻抗谱分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 头颈界面金属材料微动腐蚀行为 |
4.1 微动运行特性分析 |
4.2 摩擦系数分析 |
4.3 磨损形貌分析 |
4.3.1 光学形貌分析 |
4.3.2 SEM形貌分析 |
4.4 能谱(EDS)分析 |
4.5 电化学分析 |
4.5.1 腐蚀电流分析 |
4.5.3 极化曲线分析 |
4.5.4 阻抗谱分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 头颈界面典型材料配副微动腐蚀行为 |
5.1 微动运行特性 |
5.2 摩擦系数分析 |
5.3 磨损形貌分析 |
5.3.1 光学形貌分析 |
5.3.2 三维形貌分析 |
5.3.3 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 |
5.4 能谱EDS分析 |
5.5 电化学性能分析 |
5.5.1 开路电位分析 |
5.5.2 极化曲线分析 |
5.5.3 阻抗谱分析 |
5.6 本章小结 |
结论及展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
(9)超声振动滚压对TC4合金表面质量的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 TC4钛合金 |
1.2.1 TC4钛合金的性质与特点 |
1.2.2 TC4钛合金的应用 |
1.3 TC4钛合金表面处理技术 |
1.4 钛合金表面处理工艺存在的问题 |
1.5 超声振动滚压加工技术 |
1.5.1 超声振动滚压加工技术原理 |
1.5.2 超声振动滚压加工技术的国内外研究现状 |
1.6 研究内容及意义 |
1.7 章节组织 |
第二章 超声振动滚压加工系统 |
2.1 超声加工系统的结构组成 |
2.1.1 超声波发生器 |
2.1.2 超声波换能器 |
2.1.3 变幅杆 |
2.1.4 加工工具头 |
2.1.5 辅助设备 |
2.2 超声刀具系统外部结构 |
2.3 本章小结 |
第三章 超声振动滚压加工实验方法及设备 |
3.1 实验条件 |
3.1.1 试验加工设备 |
3.1.2 试验材料 |
3.2 超声振动滚压加工工艺参数选择 |
3.3 超声振动滚压加工工艺流程 |
3.4 材料性能测试方法及设备 |
3.4.1 表面粗糙度测量 |
3.4.2 显微硬度测量 |
3.4.3 残余应力测量 |
3.4.4 微观结构及组织观察 |
3.4.5 XRD衍射分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 超声振动滚压加工参数对TC4钛合金表面质量的影响 |
4.1 表面质量概述 |
4.2 试验参数及试验方案结果 |
4.2.1 试验参数 |
4.2.2 试验方案及结果 |
4.3 试验加工参数对表面粗糙度RA的影响 |
4.4 试验加工参数对显微硬度HV的影响 |
4.5 试验加工参数对表面残余应力?R的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 超声振动滚压加工对TC4合金表面完整性的影响 |
5.1 超声振动滚压加工对TC4表面形貌影响 |
5.1.1 表面粗糙度参数定义及表征 |
5.1.2 TC4钛合金加工前后粗糙度参数对比 |
5.1.3 TC4钛合金加工前后表面形貌 |
5.2 超声振动滚压加工TC4钛合金截面微观组织分析 |
5.2.1 超声振动滚压加工对材料微观组织影响机理 |
5.2.2 超声振动滚压加工对材料表面微观组织影响 |
5.2.3 超声振动滚压加工对TC4钛合金截面微观结构影响 |
5.3 XRD衍射分析 |
5.4 显微硬度及残余应力沿层深分布 |
5.4.1 显微硬度沿层深分布 |
5.4.2 残余应力沿层深分布 |
5.5 超声振动滚压加工对TC4钛合金几何尺寸影响 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(10)基于氢化钛制备多孔钛的工艺及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钛的特性 |
1.2.1 物理性质 |
1.2.2 耐腐蚀性 |
1.2.3 生物相容性 |
1.2.4 力学性能 |
1.3 多孔钛的特性及应用 |
1.3.1 多孔钛的特性 |
1.3.2 多孔钛的应用 |
1.4 多孔钛的制备工艺 |
1.4.1 纤维烧结法 |
1.4.2 浆料发泡法 |
1.4.3 有机物浸渍法 |
1.4.4 增材制造3D打印 |
1.4.5 SPS烧结 |
1.4.6 添加造孔剂粉末冶金烧结法 |
1.5 多孔钛的研究现状 |
1.6 本论文研究的内容 |
第二章 试验材料与研究方法 |
2.1 .引言 |
2.2 实验原料和设备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器、设备 |
2.3 多孔钛制备 |
2.3.1 实验流程 |
2.3.2 原料的混合 |
2.3.3 压制 |
2.3.4 真空烧结 |
2.4 性能检测 |
2.4.1 密度测量 |
2.4.2 显微形貌分析 |
2.4.3 物相分析 |
2.4.4 压缩实验 |
第三章 工艺参数对氢化钛制备多孔钛结构和性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 氢化钛粉末的热分析及烧结 |
3.3 压制压力对多孔钛孔结构的影响 |
3.3.1 压制压力对压坯及烧结的影响 |
3.3.2 压力对收缩率的影响 |
3.4 烧结工艺对多孔钛孔结构的影响 |
3.4.1 烧结温度 |
3.4.2 保温时间 |
3.5 NH_4HCO_3造孔剂对多孔钛孔结构的影响 |
3.5.1 样品的制备 |
3.5.2 NH_4HCO_3含量对孔隙率的影响 |
3.5.3 样品金相分析 |
3.5.4 孔的尺寸分布 |
3.5.5 多孔钛XRD分析 |
3.6 NaCl造孔剂对多孔钛孔结构的影响 |
3.6.1 样品的制备 |
3.6.2 NaCl含量对多孔钛孔隙率的影响 |
3.6.3 多孔钛金相分析 |
3.6.4 多孔钛XRD分析 |
3.6.5 多孔钛SEM分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 多孔钛的力学性能 |
4.1 引言 |
4.2 多孔钛压缩曲线研究 |
4.2.2 不同含量造孔剂对力学性能的影响 |
4.2.3 不同压力下烧结力学性能 |
4.2.4 力学性能的影响 |
4.3 多孔钛力学性能的拟合及验证 |
4.3.1 多孔钛力学模型 |
4.3.2 力学性能拟合 |
4.3.3 实验验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 其它多孔钛的制备 |
5.1 引言 |
5.2 基于氢化钛制备多孔钛银 |
5.2.2 钛银合金的制备 |
5.2.3 XRD分析 |
5.2.4 多孔Ti-Ag合金孔隙特征及力学性能 |
5.3 多孔TI-13NB-13ZR |
5.3.1 Ti-13Nb-13Zr的制备 |
5.3.2 XRD分析 |
5.3.3 金相分析 |
5.3.4 压缩曲线分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录 B 攻读硕士学位期间参与的项目 |
四、氮化钛、钛人工关节材料体内耐腐蚀性能的实验研究(论文参考文献)
- [1]人工关节生物固定材料与骨界面的微动损伤研究[D]. 牛家墨. 中国矿业大学, 2021
- [2]微动刺激下羟基磷灰石涂层与骨界面的骨生长促进行为研究[D]. 张月茹. 中国矿业大学, 2021
- [3]江西微晶陶瓷及改性产品的生物学特征研究[D]. 单菁. 南昌大学, 2021(01)
- [4]载锂二氧化钛纳米复合涂层对大鼠施万细胞生物学性能的影响[D]. 程景阳. 兰州大学, 2021(09)
- [5]人工髋关节组合界面微动腐蚀研究进展[J]. 吴东升,张亚丽,张小刚,崔文,张国贤,靳忠民. 润滑与密封, 2021(02)
- [6]钽与钛(合金)骨科材料的差异比较:理化指标及抗菌和成骨能力[J]. 石晓岫,毛世龙,刘洋,马幸双,罗彦凤. 中国组织工程研究, 2021(04)
- [7]TiO2纳米管表面生物压电涂层的制备及其性能研究[D]. 茹兴博. 西安理工大学, 2020(01)
- [8]人工髋关节头颈典型材料界面间球盘微动腐蚀试验研究[D]. 吴东升. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]超声振动滚压对TC4合金表面质量的影响研究[D]. 席刚. 太原理工大学, 2020(07)
- [10]基于氢化钛制备多孔钛的工艺及性能研究[D]. 杨开雄. 昆明理工大学, 2020(05)