国家自然科学基金(51201192) 作品数:10 被引量:47 H指数:4 相关作者: 张春艳 张丁非 沟引宁 刘成龙 易丹 更多>> 相关机构: 重庆理工大学 重庆大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 重庆市教育委员会科学技术研究项目 国际科技合作与交流专项项目 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 化学工程 更多>>
医用镁基HA复合涂层的研究及发展现状 被引量:7 2020年 镁及镁合金由于其良好的生物相容性和可降解性能,在生物医用材料领域具有巨大的应用潜力。然而,过快的降解速率限制了其临床应用。羟基磷灰石(HA)涂层具有良好的骨诱导性和骨传导性,可以有效地延缓镁及镁合金的腐蚀速率。但是,单一的羟基磷灰石涂层不能满足镁基植入物的使用寿命要求,因此需对其进一步的改性。本文从生物相容性、可降解性以及力学性能等方面综述镁合金表面以羟基磷灰石为基础,以高分子材料、无机材料以及离子掺杂而成的可降解镁基HA复合涂层的发展和研究现状。 张均 张春艳 张世雨 刘成龙关键词:镁合金 羟基磷灰石 生物材料 pH值对镁合金表面水热沉积磷酸钙涂层微观形貌和腐蚀性能的影响(英文) 被引量:4 2018年 为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,采用水热法在不同p H值条件下于AZ31镁合金表面制备了磷酸钙(Ca-P)涂层。利用XRD、SEM和EDS分析了不同pH值下涂层的物相组成、微观形貌和化学成分;在Hank’s仿生溶液中采用电化学测试和浸泡的方法研究了涂层的生物腐蚀行为。结果表明:水热处理的pH值影响涂层的相组成和微观形貌,涂层的微观形貌影响涂层的防护性能。当pH值为6时,Ca-P涂层由OCP(Ca_8H_2(PO_4)_6·5H_2O)组成,当p H值增加到8和10时,Ca-P涂层为羟基磷灰石(HA)。p H值为8时,HA涂层呈蜂窝状;pH值为10时,HA涂层由纳米尺度的棒状晶体构成,该涂层在Hank’s溶液中能有效阻止溶液的渗透而保护基体。 张春艳 张世雨 柳歆鹏 何洪川关键词:镁合金 生物材料 有机添加剂在镁合金阳极氧化中的研究进展 被引量:4 2015年 镁合金阳极氧化及微弧氧化电解液中少量的有机添加剂对氧化膜的质量及性能起着至关重要的作用。综述了近年来在镁合金阳极氧化及微弧氧化中有机添加剂的最新研究现状及研究进展,介绍了有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制研究现状,指出绿色环保、成本低廉的有机添加剂是镁合金阳极氧化添加剂选择的主要方向,对有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制的进一步深入研究是迫切需要解决的科学问题。 沟引宁 直研 张丁非 水路凯 张春艳关键词:有机添加剂 阳极氧化 微弧氧化 镁合金 氟处理的镁合金表面电化学沉积Ca-P涂层的研究 被引量:3 2016年 为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,以氟处理的AZ31镁合金为基体,通过Ca(OH)2处理后使其表面改性,用电化学沉积法在其表面制备了Ca-P涂层。通过SEM、EDS、XRD和FTIR分析了涂层的形貌、化学成分和相组成。结果表明:经HF酸处理后,镁合金表面形成具有微孔的氟转化层,氟转化层在Ca(OH)_2溶液浸泡后形成具有微纳米孔隙的CaF_2层;相比于未经Ca(OH)_2处理的氟转化膜表面,具有微纳米孔隙的富钙层更有利于诱导含磷基团和钙离子的形核,电化学沉积所得的Ca-P涂层更致密均匀,晶体结晶更完整;电化学沉积后的涂层由长约70μm、宽约30μm的片状透钙磷石(DCPD,CaHPO_4·2H_2O)晶体组成,碱热处理后涂层表面形成大量绒毛状物质,DCPD转变为HA,HA涂层也是由呈花簇状生长的片状晶体构成。 张春艳 蔡春瑞 柳歆鹏 王佳关键词:镁合金 电化学沉积 生物材料 阳极氧化对镁合金在仿生溶液中降解性能影响的研究 被引量:1 2016年 利用电化学测试技术和浸泡试验研究了几种电压下的阳极氧化工艺对镁合金在Hank’s仿生溶液中降解性能的影响,同时对Hank’s溶液浸泡前后的氧化膜的形貌和成分进行了比较分析,以探讨氧化膜在仿生溶液中的降解行为。研究表明,随阳极氧化电压增大,阳极氧化膜表面的孔隙增大,电压升至110V时,试样表面烧蚀,阳极氧化膜疏松,平整度较差。阳极氧化提高了镁合金的耐蚀性,100V下的阳极氧化试样具有最大的涂层电阻,90V下阳极氧化试样具有最大电荷转移电阻和极化电阻。阳极氧化处理后的试样在Hank’s仿生溶液中可延缓镁合金降解1周左右,随后析氢速率有所增高。其中110V电压下生成的阳极氧化试样自腐蚀电位降低,浸泡1周后的析氢量明显高于其它试样。浸泡过程中,随着阳极氧化层的溶解,Hank’s溶液中的磷酸根和钙离子沉积在氧化层表面形成磷酸钙盐,其产物进入氧化膜的小孔内,形成无孔表面。 张春艳 李盼妮 杨明波 徐超玲关键词:镁合金 阳极氧化 降解性能 生物材料 镁合金表面MgF_2/HA复合涂层的体外降解性能 被引量:6 2018年 为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,利用化学处理和电化学沉积法在镁合金AZ31表面制备MgF_2/HA复合涂层。采用Hank’s仿生溶液中浸泡和电化学阻抗(EIS)的方法,结合浸泡过程中涂层EIS谱和表面形貌成分的变化,研究MgF_2/HA涂层的体外降解行为。结果表明:在Hank’s仿生溶液浸泡过程中,涂层电化学阻抗谱的高频容抗弧明显减小,涂层电阻随浸泡时间而降低。浸泡至5 d时,出现感抗弧,涂层表面区域产生腐蚀孔核。浸泡至8 d时,镁合金基体发生点蚀,点蚀产生的腐蚀产物在孔中堆积形成胞状突起。浸泡至12 d时,Cl-渗透至镁合金基体,涂层表面形成MgCl_2结晶。浸泡过程中,表面涂层未发生脱落和明显的溶解,降解以溶液渗透至基体,然后发生局部点蚀为主。 张春艳 张世雨 柳歆鹏 刘学关键词:镁合金 降解性能 生物材料 AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究 被引量:2 2014年 为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为,采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形成过程;利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明:镁合金AZ31在Hank’s溶液中浸泡最初10min,表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO-4、HPO2-4、PO3-4、Ca2+在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多,表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。 张春艳 刘成龙 杨惠 张露瑶关键词:镁合金AZ31 生物材料 电化学阻抗谱 氨基酸类有机添加剂对镁合金阳极氧化的影响及其作用机制研究 被引量:16 2017年 为了进一步改善镁合金表面阳极氧化膜的质量和性能,在Na OH+Na_2SiO_3基础电解液中添加氨基酸类有机添加剂对AZ31镁合金进行阳极氧化,研究了氨基酸类有机添加剂对镁合金阳极氧化过程及氧化膜厚度、表面形貌、结构及耐蚀性的影响。探讨了有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制。结果表明:不同的氨基酸对镁合金阳极氧化过程及氧化膜性能影响不尽相同,其中乙二胺四乙酸和L-鸟氨酸醋酸盐可显著提高阳极氧化的击穿电压,起到明显的抑弧作用,大幅度提高了氧化膜的厚度、致密性和耐蚀性能。有机添加剂主要通过缓蚀、抑弧和表面活性剂3方面的综合作用来影响镁合金阳极氧化的过程及氧化膜的性能。 沟引宁 张丁非 易丹 张春艳关键词:氨基酸 有机添加剂 镁合金 阳极氧化 Synergistic effect of chloride ion and albumin on the corrosion of pure magnesium 被引量:4 2014年 In this work, we report on synergistic effect of chloride ion and albumin on the corrosion of pure magnesium through corrosion tests. We show that the adsorption of albumin mainly affects the anodic polarization behavior of pure magnesium in NaCl solution. Low concentration of albumin enhances the reaction reactivity of pure magnesium and the initial evolvement of hydrogen at the initial immersion time. Addition of I glL albumin provides limited corrosion control for pure magnesium in NaCl solution. In comparison with low concentration albumin, addition of 10 g/L albumin can effectively inhibit the further dissolution of pure magnesium in test solutions with NaCI concentration of 0.2-0.8 wt. %, but this effect lowers gradually with increasing the concentration of chloride ion. Cheng-Long LIU Yi ZHANG Chun-Yan ZHANG Wei WANG Wei-Jiu HUANG Paul K. CHU关键词:MAGNESIUM CORROSION ALBUMIN 氟处理的镁合金表面电化学沉积Ca-P涂层的研究 <正>为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,研究以氟处理的AZ31镁合金为基体,通过Ca(OH)2处理后使其表面改性,用电化学沉积法在其表面制备了Ca-P涂层。HF酸处理后,镁合金表面形成具有微孔的氟转化层(Fig.1),氟... 张春艳 蔡春瑞 杨明波文献传递