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文檔簡介
1、本文采用磁控濺射法在醫(yī)用鎳鈦形狀記憶合金(NiTi SMA)試樣表面制備Zr-C(N)薄膜,以期提高其生物相容性。本文先對NiTi SMA試樣進行電化學(xué)拋光預(yù)處理,然后采用JGP450A2型超高真空磁控濺射系統(tǒng)在預(yù)處理過的NiTi SMA試樣表面制備Zr、ZrC、ZrN和ZrCN四種薄膜,研究其組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)和生物醫(yī)學(xué)性能,并與電化學(xué)拋光過的NiTi SMA試樣進行對比。 采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X
2、射線光電子能譜儀(XPS)等系統(tǒng)研究了試樣的表面組織結(jié)構(gòu)。研究表明:電化學(xué)拋光預(yù)處理使NiTi SMA試樣表面形成了約10nm厚的貧Ni鈍化層;磁控濺射法制備的Zr、ZrC、ZrN和ZrCN薄膜都呈現(xiàn)致密的纖維狀組織,與NiTi SMA基底結(jié)合良好;Zr和ZrN薄膜中出現(xiàn)了少量的ZrO2相,而ZrC和ZrCN薄膜中不含有其它雜質(zhì)相。 劃痕試驗研究發(fā)現(xiàn),Zr、ZrC、ZrN和ZrCN薄膜與NiTi SMA基底的結(jié)合力分別為60N、
3、41N、40N和43N,都與基底有很好的結(jié)合強度。采用納米硬度儀研究了各種薄膜試樣的納米硬度、載荷和彈性模量與位移之間的關(guān)系。研究表明,磁控濺射法制備的Zr-C(N)薄膜提高了試樣的納米硬度,增強了基底抵抗外載荷的能力,但彈性模量有所增加。 采用接觸角測量、溶血試驗和血小板黏附試驗研究了Zr-C(N)薄膜對NiTi SMA試樣血液相容性的影響。研究發(fā)現(xiàn):與電化學(xué)拋光過的NiTi SMA試樣相比,磁控濺射法制備的Zr-C(N)薄膜
4、具有合適的親水性,降低了溶血率,使試樣表面血小板黏附數(shù)量減少,變形程度和團聚現(xiàn)象得到抑制,試樣抗凝血能力得到改善,血液相容性得到提高。 采用MTT細(xì)胞毒性試驗研究了Zr-C(N)薄膜對NiTi SMA試樣細(xì)胞相容性的影響。與L929小鼠成纖維細(xì)胞共同培養(yǎng)表明:與電化學(xué)拋光過的NiTi SMA試樣相比,表面制備了Zr-C(N)薄膜的NiTi SMA試樣的細(xì)胞毒性等級都為0級,更有利于細(xì)胞在NiTiSMA試樣表面的黏附和增殖,制備的
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