生物医用多孔金属材料的制备及表面改性2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

生物医用多孔金属材料的制备及表面改性PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 绪论1

1.1 生物医用多孔材料概述1

1.2 生物医用多孔材料特性2

1.2.1 多孔生物材料的一般特性2

1.2.2 组织工程学多孔材料的特性2

1.2.3 药物载体多孔材料的特性3

1.3 生物医用多孔材料分类3

1.4 生物医用多孔材料应用4

1.4.1 多孔生物材料在人工器官中的应用4

1.4.2 多孔材料在组织工程学中的应用5

1.4.3 多孔材料在药剂学中的应用5

1.5 生物医用多孔材料的发展趋势6

1.5.1 存在的主要问题6

1.5.2 多孔生物材料的发展方向6

1.6 生物医用多孔Ni-Ti合金简介6

1.6.1 生物医用多孔Ni-Ti合金的特性6

1.6.2 生物医用多孔Ni-Ti合金的制备方法11

1.6.3 生物医用多孔Ni-Ti合金的应用14

1.6.4 生物医用多孔Ni-Ti合金的研究现状16

1.7 生物医用多孔钛合金简介17

1.7.1 生物医用多孔钛及其合金的特性17

1.7.2 生物医用多孔钛及其合金的制备方法17

1.7.3 生物医用多孔钛及其合金的应用20

1.7.4 生物医用多孔钛合金的研究现状20

1.8 生物医用多孔镁合金简介21

1.8.1 生物医用多孔镁合金的特性21

1.8.2 生物医用多孔镁及镁合金的制备工艺21

1.8.3 生物医用多孔镁及镁合金的应用23

1.8.4 生物医用多孔镁合金的研究现状24

1.9 生物医用多孔材料的表面改性25

1.9.1 等离子喷涂25

1.9.2 稀土转化膜25

1.9.3 仿生矿化法26

1.9.4 阳极氧化26

1.9.5 微弧氧化27

参考文献29

2 粉末冶金法制备生物医用多孔Ni-Ti合金35

2.1 引言35

2.2 实验材料与方法36

2.3 孔隙特性分析36

2.3.1 压制压力对孔隙特性的影响36

2.3.2 烧结温度对孔隙特性的影响38

2.3.3 烧结时间对孔隙特性的影响40

2.3.4 造孔剂含量与分布对孔隙特性的影响41

2.4 物相分析42

2.4.1 烧结温度对物相组成的影响42

2.4.2 烧结时间对物相组成的影响44

2.5 显微组织分析44

2.6 粉末冶金法制备多孔Ni-Ti合金的烧结机理45

2.7 压缩性能分析47

2.7.1 多孔Ni-Ti合金的压缩应力-应变曲线47

2.7.2 压制压力对多孔Ni-Ti合金压缩性能的影响48

2.7.3 烧结温度对多孔Ni-Ti合金压缩性能的影响49

2.7.4 烧结时间对多孔Ni-Ti合金压缩性能的影响50

2.7.5 孔隙分布对多孔Ni-Ti合金压缩性能的影响50

2.7.6 多孔Ni-Ti合金的压缩断口分析52

2.8 多孔Ni-Ti合金的形状记忆效应和超弹性分析53

2.9 多孔Ni-Ti合金的相变过程中的差热分析56

参考文献57

3 热爆法制备生物医用多孔Ni-Ti合金58

3.1 引言58

3.2 实验材料与方法59

3.3 热爆反应曲线分析60

3.3.1 升温速率对热爆反应曲线的影响60

3.3.2 Ti粉颗粒尺寸对热爆反应曲线的影响61

3.3.3 生坯密度对热爆反应曲线的影响61

3.4 孔隙特性分析62

3.4.1 升温速率对孔隙特性的影响62

3.4.2 Ti粉颗粒尺寸对孔隙特性的影响64

3.4.3 压制压力对孔隙特性的影响64

3.5 物相组成分析66

3.5.1 升温速率对物相组成的影响66

3.5.2 Ti粉颗粒尺寸对物相组成的影响67

3.6 显微组织分析68

3.7 Ti-Ni体系热爆反应机理分析69

3.8 多孔Ni-Ti合金的压缩行为分析74

3.8.1 多孔Ni-Ti合金的压缩应力应变曲线74

3.8.2 多孔Ni-Ti合金的压缩断口分析74

3.9 多孔Ni-Ti合金的形状记忆效应和超弹性分析76

3.10 多孔Ni-Ti合金的相变过程中的差热分析77

参考文献79

4 生物医用多孔Ni-Ti合金的表面改性和生物相容性研究80

4.1 引言80

4.2 实验材料与方法81

4.3 恒流阳极氧化的电压-时间曲线分析83

4.3.1 恒流阳极氧化的电压-时间曲线83

4.3.2 电解液温度对电压-时间曲线的影响84

4.3.3 电解电流对电压-时间曲线的影响85

4.3.4 电解电流施加方式对电压-时间曲线的影响86

4.4 多孔Ni-Ti合金阳极氧化前后的宏观形貌观察87

4.5 多孔Ni-Ti合金阳极氧化前后表面膜层的XPS分析87

4.5.1 阳极氧化前试样表面氧化膜的XPS分析87

4.5.2 粉末冶金法制备的多孔Ni-Ti合金阳极氧化后表面氧化膜的XPS分析91

4.5.3 热爆合成的多孔Ni-Ti合金阳极氧化后表面氧化膜的XPS分析96

4.6 多孔Ni-Ti合金阳极氧化前后的显微组织分析100

4.7 多孔Ni-Ti合金阳极氧化机理102

4.8 多孔Ni-Ti合金阳极氧化前后的电化学行为104

4.9 多孔Ni-Ti合金阳极氧化后Ni离子的释放行为105

4.10 多孔Ni-Ti合金阳极氧化后沉积羟基磷灰石分析106

4.10.1 沉积羟基磷灰石后试样表面的XPS分析106

4.10.2 沉积羟基磷灰石后试样表面的显微组织分析108

4.10.3 表面羟基磷灰石形成机理110

4.10.4 沉积羟基磷灰石后试样电化学分析111

4.10.5 沉积羟基磷灰石后Ni离子的释放行为112

参考文献112

5 基于人工神经网络的多孔Ni-Ti合金生物力学性能的预测114

5.1 引言114

5.2 BP神经网络概述115

5.2.1 BP神经元结构115

5.2.2 BP神经网络的结构115

5.2.3 BP算法流程116

5.2.4 BP网络的不足与改进116

5.3 利用MATLAB设计BP网络118

5.4 多孔Ni-Ti形状记忆合金生物力学性能的预测120

5.4.1 训练样本的选取和处理120

5.4.2 输入和输出层的设计122

5.4.3 隐含层的设计122

5.4.4 激活函数的选择123

5.4.5 初始权值的选择123

5.4.6 学习速率的选择123

5.4.7 BP模型的预测结果分析123

参考文献131

6 生物医用梯度多孔Ti的制备及表面改性133

6.1 引言133

6.2 实验材料与方法134

6.3 梯度多孔Ti的孔隙特性分析135

6.3.1 造孔剂分布对孔隙特性的影响135

6.3.2 烧结温度对孔隙度的影响137

6.4 梯度多孔Ti物相分析138

6.5 梯度多孔Ti的烧结收缩率分析138

6.5.1 造孔剂含量对烧结收缩率的影响138

6.5.2 烧结温度对烧结收缩率的影响139

6.6 梯度多孔Ti弯曲性能分析139

6.6.1 造孔剂分布对抗弯强度的影响139

6.6.2 烧结温度对抗弯强度的影响143

6.6.3 弯曲断口分析143

6.7 梯度多孔Ti压缩性能分析144

6.7.1 造孔剂分布对压缩性能的影响144

6.7.2 烧结温度对压缩性能的影响145

6.8 梯度微弧氧化后多孔Ti表面膜层特性分析145

6.8.1 微弧氧化后梯度多孔Ti表面膜层的形貌分析145

6.8.2 微弧氧化后梯度多孔Ti表面膜层厚度分析147

6.8.3 微弧氧化后梯度多孔Ti表面膜层的物相组成分析149

6.8.4 微弧氧化后梯度多孔Ti表面膜层的XPS分析150

6.8.5 梯度多孔Ti微弧氧化机理153

6.8.6 微弧氧化后梯度多孔Ti表面膜层的抗氧化性154

6.8.7 微弧氧化后梯度多孔Ti在模拟人工体液中耐腐蚀性155

参考文献155

7 生物医用梯度多孔Mg合金的制备及性能研究157

7.1 引言157

7.2 梯度多孔Mg-Ca合金的制备及性能研究157

7.2.1 实验材料与方法157

7.2.2 工艺参数对梯度多孔Mg-Ca合金孔隙度和烧结收缩率的影响159

7.2.3 物相组成分析161

7.2.4 显微组织分析161

7.2.5 工艺参数对梯度多孔Mg-Ca合金弯曲性能的影响162

7.2.6 工艺参数对梯度多孔Mg-Ca合金压缩性能的影响164

7.2.7 梯度多孔Mg-Ca合金的耐腐蚀性测试167

7.3 梯度多孔Mg-Mn合金的制备及性能研究168

7.3.1 实验材料与方法168

7.3.2 工艺参数对梯度多孔Mg-Mn合金孔隙度和烧结收缩率的影响168

7.3.3 物相组成分析172

7.3.4 显微组织分析173

7.3.5 工艺参数对梯度多孔Mg-Mn合金压缩性能的影响178

7.3.6 Mn含量对多孔Mg-Mn合金在模拟人工体液中耐腐蚀性的影响180

7.4 梯度多孔Mg-Zn合金的制备及性能研究180

7.4.1 实验材料与方法180

7.4.2 工艺参数对梯度多孔Mg-Zn合金孔隙度和烧结收缩率的影响181

7.4.3 物相组成分析183

7.4.4 显微组织观察185

7.4.5 工艺参数对梯度多孔Mg-Zn合金压缩性能的影响186

7.4.6 Zn含量对多孔Mg-Zn合金在模拟人工体液中耐腐蚀性能的影响189

参考文献190

8 生物医用梯度多孔Mg合金的表面改性192

8.1 引言192

8.2 梯度多孔Mg-Ca合金的微弧氧化改性研究192

8.2.1 实验材料与方法192

8.2.2 微弧氧化电压-时间曲线分析195

8.2.3 孔隙特性对微弧氧化过程和氧化膜层厚度的影响195

8.2.4 电流密度对微弧氧化膜层特性的影响197

8.2.5 氧化时间对微弧氧化膜层特性的影响201

8.2.6 电解液组成对微弧氧化膜层特性的影响204

8.2.7 微弧氧化膜层的物相分析205

8.2.8 微弧氧化机理分析206

8.2.9 微弧氧化后表面膜层在模拟人工体液中耐蚀性能分析206

8.3 梯度多孔Mg-Mn合金的微弧氧化改性研究208

8.3.1 实验材料与方法208

8.3.2 氧化电流对微弧氧化膜层特性的影响209

8.3.3 氧化时间对微弧氧化膜层特性的影响211

8.3.4 造孔剂分布对微弧氧化膜层特性的影响212

8.3.5 Mn含量对微弧氧化膜层特性的影响213

8.3.6 微弧氧化膜层的物相分析216

8.3.7 微弧氧化后表面膜层在模拟人工体液中耐蚀性能分析216

8.4 梯度多孔Mg-Zn合金的微弧氧化改性研究219

8.4.1 实验材料与方法219

8.4.2 工艺参数对微弧氧化电压-时间曲线的影响220

8.4.3 电流密度对微弧氧化膜层特性的影响221

8.4.4 氧化时间对微弧氧化膜层特性的影响223

8.4.5 Zn含量对微弧氧化膜层特性的影响225

8.4.6 微弧氧化膜层的物相分析227

8.4.7 微弧氧化后表面膜层在模拟人工体液中耐蚀性能分析227

参考文献229

9 生物医用梯度多孔Mg基复合材料的制备及性能研究230

9.1 引言230

9.2 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的制备及性能研究230

9.2.1 实验材料与方法230

9.2.2 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的宏观和微观形貌分析232

9.2.3 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的孔隙特性分析233

9.2.4 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的烧结收缩特性分析234

9.2.5 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的压缩性能分析235

9.2.6 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的显微硬度的分析237

9.2.7 双梯度多孔Mg/TCP复合材料的耐腐蚀性能分析237

9.3 梯度多孔Mg/HA复合材料的制备及性能研究240

9.3.1 实验材料与方法240

9.3.2 梯度多孔Mg/HA复合材料的孔隙特性分析240

9.3.3 梯度多孔Mg/HA复合材料的烧结收缩率分析241

9.3.4 梯度多孔Mg/HA复合材料的显微组织观察243

9.3.5 梯度多孔Mg/HA复合材料的烧结机理分析243

9.3.6 梯度多孔Mg/HA复合材料的力学性能分析245

9.3.7 梯度多孔Mg/HA复合材料的显微硬度分析246

9.3.8 梯度多孔Mg/HA复合材料在模拟体液中的耐腐蚀性能分析247

参考文献248