南昌航空大學科技學院

畢業(yè)論文題目：羥基磷灰石涂層對鎂合金生物降解性能的影響

學部：機械與材料學部專業(yè)名稱：金屬材料工程班級學號：118501128學生姓名：邱紫孫指導老師：張國光羥基磷灰石涂層對鎂合金生物降解性能的研究羥基磷灰石的應用02抗腫瘤機制03硬組織修復材料01藥物載體羥基磷灰石在醫(yī)學方面的作用羥基磷灰石植入骨后，因其對骨組織有親和作用，能誘導未分化間充質(zhì)細胞分化成骨細胞，后者直接附著于羥基磷灰石表面,是一種生物相容性良好的治療材料;從化學構(gòu)成上講羥基磷灰石是由鈣磷構(gòu)成，這兩種成份是骨組織最常見成份，且骨組織鈣鹽是以結(jié)晶基磷灰石和無定型磷酸構(gòu)成，因而羥基磷灰石骨代用材料不僅在成份上，而且在結(jié)構(gòu)上與人體骨組織中鈣鹽是一致的;試樣手工打磨試樣的準備丙酮、酒精清洗、吹干羥基磷灰石的制備電泳沉積電化學測試性能實驗工藝流程實驗材料本實驗材料采用的是AZ91D鎂合金長方體材料，試樣大小10×10×3mm，試樣材料分為1號、2號，其成分如下表1、表2所示：表11號材料AZ91D合金的化學成分（wt％）表22號材料AZ91D合金的化學成分（wt％）羥基磷灰石懸浮液的制備0.025mol/LNH4H2PO424mL/L三乙醇胺200mL無水乙醇0.1mol/LNaNO30.042mol/LCa(NO3)2·4H2O0402050103羥基磷灰石懸浮液的制備過程

將分析純的四合水硝酸鈣、磷酸二氫銨、硝酸鈉溶于去離子水中溶解，分別配制含有0.042mol/L的Ca(NO3)2·4H2O、0.025mol/L的NH4H2PO4按照鈣磷摩爾比1.68的比例，并且加入0.1mol/LNaNO3，200mL無水乙醇，24mL/L三乙醇胺，將以上藥品溶液分別按其順序加入混合，配制500mL的溶液，邊加邊攪拌，之后用用硝酸和氨水調(diào)節(jié)pH值，調(diào)節(jié)pH=7，攪拌10分鐘后調(diào)節(jié)pH值；

將配好的溶液在恒溫磁力攪拌器中攪拌，攪拌溫度25攝氏度，中速攪拌，時間1小時；然后將攪拌所得的溶液在超聲波清洗器，規(guī)格范圍53KHz、100%超聲分解1個小時，再此之后將溶液放置室溫環(huán)境中陳化24小時，由此可得到羥基磷灰石的懸浮液。羥基磷灰石粉末的制備最后將所得的羥基磷灰石粉末用X-射線衍射（XRD）進行物相分析組織成分把培養(yǎng)皿放入高溫箱爐中燒結(jié)，溫度為500攝氏度，保溫時間為8小時，取所得的懸浮液倒去上清液，得到膠體與少許的溶液，將膠體進行分離，離心機轉(zhuǎn)速為2000r/min，將得到的膠狀物溶解于少量的無水乙醇中，然后將其倒入培養(yǎng)皿中，電泳沉積法制備鎂合金羥基磷灰石涂層涂層平整、光滑良好的沖擊性良好的硬度性良好的附著力涂層豐滿、均勻01良好的耐腐蝕性0204050603電泳沉積法的優(yōu)點電泳液的配制過程ABC0.32g的羥基磷灰石40mL正丁醇(CH3(CH2)2CH2OH)0.24mL三乙醇胺(C6H15NO3)電泳液的配制過程電泳液的配制：稱取羥基磷灰石粉末0.32g，將其溶于40mL的正丁醇(CH3(CH2)2CH2OH)、0.24mL三乙醇胺(C6H15NO3)，然后超聲分解，時間為20min，電泳過程：準備鎂合金試樣，1號、2號鎂合金，將試樣放入電泳沉積溶液中，試樣作為陰極，石墨為陽極，用電泳儀進行沉積，規(guī)格為100V，沉積時間4min，陰極陽極之間的距離不要超過10mm；電泳沉積后放置室環(huán)境中自行干燥24小時。Hank`s溶液的配制實驗數(shù)據(jù)分析與討論圖1AZ91D鎂合金表面轉(zhuǎn)化膜的XRD分析結(jié)果電化學實驗分析電化學試驗采用型號RST5200綜合電化學工作站進行測試，測試溶液為Hank'S模擬體液，選用三電極體系，以飽和甘汞電極（SCE）為參比電極(R)，鉑電極為輔助電極(A)，試樣為工作電極(W),測試面積為1cm2，鹽橋（KCl），（操作過程中電極表面必須對著導入鹽橋尖嘴的一端，綠色夾頭接研究電極，紅色夾頭接輔助電極，白色夾頭接參比電極）；電化學測試的溶液為Hank`s溶液調(diào)節(jié)的pH為7.4，為37±1℃溫度，試樣分為HA涂層鎂合金試樣1號、2號；空白試樣1號、2號需打磨，用砂紙型號400#、600#、800#、1200#，打磨之后用丙酮、無水乙醇清洗，之后吹干干燥。電化學實驗分析（塔菲爾曲線分析）圖2為AZ91D鎂合金HA涂層試樣

圖3為AZ91D鎂合金空白試

樣1號、2號的塔菲爾擬合圖形

1號、2號的塔菲爾擬合圖形

電化學實驗分析（阻抗譜曲線分析）圖4為AZ91D鎂合金HA涂層

圖5為AZ91D鎂合金空白

試樣1號、2號的阻抗譜擬合圖形

試樣1號、2號的阻抗譜擬合圖形

課題實驗結(jié)果討論實驗通過用熱水法制備降級磷灰石前驅(qū)體，之后通過離心高溫燒結(jié)的得到羥基磷灰石粉體，再將粉末進行XRD測試，得到了較純的羥基磷灰石。通過電泳沉積制備鎂合金涂層，制備出來的涂層具有良好的附著力、強度，涂層表面平整，比較均勻豐滿。實驗采用電化學方法（Tafel曲線，電化學阻抗譜），測出