生物涂层制备技术的研究现状及进展_胡淑慧
生物材料加工制备技术的研究进展
生物材料加工制备技术的研究进展随着人们生活水平的提高和技术的不断更新换代，生物材料的应用范围也越来越广泛。
目前，生物材料广泛应用于医疗、食品、环保等领域。
然而，生物材料的加工制备技术也需要不断创新和进步。
本文将从生物材料加工制备技术的研究进展方面进行探讨。
一、生物材料加工制备技术的现状生物材料加工制备技术主要包括物理加工、化学加工、生物加工和机械加工等方面。
目前，国内外已经出现了许多生物材料加工制备技术的成功案例。
例如，植物提取物和天然产物可以用离子液体作为溶剂进行深度提取；尖晶石材料可以用溶胶-凝胶法制备制备；利用纳米技术制备基于生物分子的传感器等。
二、生物材料加工制备技术研究的重点目前，生物材料加工制备技术研究的重点主要集中在以下方面。
1、纳米技术在生物材料中的应用纳米技术在生物材料中的应用已经取得了一定的成果，并受到越来越多的关注。
通过纳米技术，可以改变材料的物理、化学和生物学性质。
纳米技术还可以使生物材料具有更好的生物相容性，从而改善其临床效果。
2、基于可持续发展的生物材料近年来，随着人们对可持续发展的重视，基于可持续发展的生物材料受到越来越多的关注。
这些生物材料包括天然生物材料、可降解生物材料、可循环的生物材料等。
这些生物材料在医疗、食品和环保方面都具有很好的应用前景。
3、高效制备和分离生物材料的新技术高效制备和分离生物材料的新技术也是目前生物材料加工制备技术研究的重点之一。
这些新技术可以提高生物材料的纯度和产率，并能减少生物材料的损失率和能耗。
三、未来展望随着生物材料的应用领域不断扩大，生物材料加工制备技术的研究也会越来越受到人们的关注。
未来，人们需要更加注重生物材料的可持续发展，推动生物材料实现低成本、高效率和环保型制备。
同时，人们还需要探索更加先进和高效的生物材料加工制备技术，为应用领域提供更加优质、安全和可靠的生物材料产品。
总之，生物材料加工制备技术的研究是一个多学科交叉的领域，需要围绕生物材料的性质、结构和应用领域等方面展开研究。
2023年隐形涂层的加工、制备、发展情况
2023 隐形涂层的加工、制备及进展状况隐身技术主要是通过转变或抑制目标的特征辐射信号来降低被各种探测系统识别、跟踪和打击的概率，因此也被称为低可探测技术或目标特征掌握技术。
现代探测技术主要包括雷达探测、红外探测、光学和声学探测等领域。
但是随着雷达和红外探测手段的不断更进展，到目前为止，武器装备所面临的生存威绝大局部都来自于雷达和红外探测系统，其中雷达探测设备所占份额高达60%，而红外探测系统的比例为30%。
为此，国内外对隐身技术的争论也主要集中在雷达和红外隐身这两个领域。
3.1雷达隐身涂层雷达隐身主要是通过在目标外表涂覆吸波材料或者转变其外部构造从而显著吸取敌方探测器发出的雷达波，削减反射雷达波的能量，降低被雷达探测系统识别、跟踪和打击的概率，从而使目标具有雷达隐身的作用。
国内外关于雷达隐身的争论工作起步较早。
早在20 世纪30 年月初，无线电技术和雷达的问世促进了最早的雷达“隐身”材料的消灭。
到目前为止，关于雷达隐身技术的理论体系渐渐完备，并且已经有产品投入工程化的应用之中[15]。
3.1.1雷达吸波原理吸波材料是指能吸取投射到它外表的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量，一般由基体材料(或粘接剂)与吸取介质(吸取剂)复合而成。
由于各类材料的化学成分和微观构造不同,吸波机理也不尽一样。
尽管如此,材料的吸波性能还是可以用宏观的电磁理论进展分析,工程上也常常使用材料宏观的介电常数和磁导率来评价吸波材料的反射和传输特性。
材料吸取电磁波的根本条件是: ①电磁波入射到材料上时,它能尽可能不反射而最大限度地进入材料内部,即要求材料满足阻抗匹配①进入材料内的电磁波能快速地几乎全部衰减掉,即要求材料满足衰减匹配。
3.1.2雷达吸波材料在航空领域的重要作用雷达吸波材料因其具有复合材料的强度高、质量轻、比模量高等优点，不仅能够有效地吸取和衰减雷达波，而且具有可以用作承载和减重的构造等优点，从而成为武器装备简洁有效地实现隐身技术的常用型复合材料。
涂料技术和应用的最新研究成果
涂料技术和应用的最新研究成果近年来，涂料技术和应用有了巨大的进步，世界范围内的研究机构和企业进行了大量的研究和开发，使得涂料方面的应用更加全面，更高效，更环保。
在这篇文章中，我将会介绍一些最新的研究成果，这些研究结果展示了涂料技术的普及和发展，同时也反映了涂料行业在可持续性方面的努力。
一、新材料的应用随着科技的不断进步，新材料的涂料被应用于各种领域。
比如，使用一种名为氮化硅的材料可以提高涂料的硬度，降低磨损和腐蚀。
该材料还可以使涂料更加耐高温和光照，而且是一种节能型的涂料。
另一个值得一提的新材料是石墨烯，石墨烯降低了涂料中的挥发性有机化合物含量，同时减少了涂料制造和应用中的污染。
二、绿色涂料的研发对于环保问题，绿色涂料是取代有害涂料的最好选择。
为此，探索绿色涂料的研发成为了全球涂料行业的重点。
一些研究机构和企业开发了一系列环保的涂料，比如水溶性涂料，这种涂料的成分部分或全部用水代替有机溶剂，不仅能够降低排放，还可提高涂料的环保性和附着力。
此外，新型基于生物质的丙烯酸涂料被研发出来，这种涂料不使用化学溶剂，而使用可再生的天然物质来制造，因此可以解决化学污染的问题。
三、纳米技术的应用纳米技术被应用于多种涂料中，可以提高涂料的质量和表现，同时减少了涂料制造和应用时的浪费。
例如，氧气透过性的陶瓷球磨制法可用于涂料制造中，这种方法可以制造出具有高性能的涂料。
通过添加纳米级的硅水分散体，可以制造出高质量的耐久性涂料，而不会损失涂料的光泽度。
四、可调控的抗菌涂料抗菌涂料正成为一种新型涂料的研究热点之一。
抗菌涂料是一种能够彻底杀灭大多数细菌和病毒的涂料。
我们正在探索一种新型的、可调控的抗菌涂料，这种涂料可以随着环境条件的变化按照需要调整其抗菌性能。
综上所述，涂料技术的最新研究成果显示了涂料行业的巨大进步。
我们对新材料、绿色涂料、纳米技术、可调控的抗菌涂料等方面的研究投入越来越多，通过应用这些新技术和新材料，我们可以创造出更加环保、高效、智能的涂料，为未来的发展铺平道路。
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》摘要：本文致力于探讨生物质纳米颗粒涂层的制备工艺，以及该涂层在材料表面的应用性能。
通过对不同制备方法的研究和比较，优化了生物质纳米颗粒涂层的制备过程，并对其物理性能和化学性能进行了全面评估。
本研究的成果不仅丰富了生物质纳米材料的应用领域，还为生物质纳米颗粒涂层的大规模生产提供了理论依据和技术支持。
一、引言随着科技的进步和环保意识的提高，生物质材料因其可再生、环保、生物相容性等优点，在材料科学领域受到了广泛关注。
生物质纳米颗粒作为其中的一种新兴材料，因其独特的物理化学性质和生物相容性，在涂料、医学材料等领域有着巨大的应用潜力。
制备出具有优良性能的生物质纳米颗粒涂层，对于提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性、生物相容性等具有重要意义。
二、生物质纳米颗粒的制备生物质纳米颗粒的制备是制备生物质纳米颗粒涂层的基础。
本部分主要介绍了通过生物质原料的提取、纯化、纳米化等步骤，得到纯净的生物质纳米颗粒。
其中，采用先进的纳米化技术，如机械研磨法、液相剥离法等，以实现纳米颗粒的均匀、稳定生产。
三、生物质纳米颗粒涂层的制备方法根据前人研究及实验室探索，我们尝试了多种涂层制备方法，包括溶胶-凝胶法、电化学沉积法、物理气相沉积法等。
经过对比实验和性能测试，我们发现溶胶-凝胶法具有较好的制备效果和工艺可控性。
该方法首先将生物质纳米颗粒分散于溶剂中形成稳定的溶胶体系，然后通过浸渍提拉或旋涂的方式将溶胶涂覆于基材表面，最后经过干燥、热处理等工艺得到所需的涂层。
四、生物质纳米颗粒涂层的性能研究（一）物理性能通过对涂层进行硬度测试、耐磨性测试等物理性能测试，我们发现生物质纳米颗粒涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。
这主要得益于纳米颗粒的小尺寸效应和表面效应，使得涂层具有优异的力学性能。
（二）化学性能通过耐腐蚀性测试、抗氧化性测试等化学性能测试，我们发现生物质纳米颗粒涂层具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》一、引言生物质纳米颗粒因其良好的生物相容性、高表面积及可调节的物理化学性质，在众多领域中具有广泛的应用前景。
特别是在涂层技术中，生物质纳米颗粒涂层因其优异的性能而备受关注。
本文着重研究了生物质纳米颗粒涂层的制备方法，以及其性能表现。
二、生物质纳米颗粒涂层的制备（一）材料与方法本实验采用生物质纳米颗粒作为主要原料，通过特定的制备工艺，制备出具有优异性能的涂层。
具体步骤包括：原料的选取与预处理、纳米颗粒的制备、涂层的制备与固化等。
（二）实验过程1. 原料选取与预处理：选取适合的生物质原料，如植物纤维、木质素等，进行清洗、破碎、筛选等预处理过程。
2. 纳米颗粒的制备：采用化学或物理方法，将预处理后的生物质原料制备成纳米颗粒。
3. 涂层的制备与固化：将制备好的纳米颗粒与适当的溶剂、添加剂混合，通过喷涂、浸渍等方法将涂层均匀地覆盖在基材表面，并进行适当的热处理或化学处理使涂层固化。
三、生物质纳米颗粒涂层的性能研究（一）涂层的微观结构与形貌通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，观察涂层的微观结构与形貌。
结果表明，生物质纳米颗粒在涂层中分布均匀，形成了致密的涂层结构。
（二）涂层的机械性能通过硬度计、耐磨试验机等设备，测试涂层的硬度、耐磨性等机械性能。
结果表明，生物质纳米颗粒涂层具有较高的硬度、优良的耐磨性。
（三）涂层的化学稳定性与生物相容性通过化学浸泡试验、细胞培养等方法，测试涂层的化学稳定性和生物相容性。
结果表明，生物质纳米颗粒涂层具有良好的化学稳定性，对细胞无毒性，具有良好的生物相容性。
四、结论本文研究了生物质纳米颗粒涂层的制备方法及其性能表现。
通过实验，我们成功制备出具有优异性能的生物质纳米颗粒涂层，其微观结构致密，机械性能优良，化学稳定性好，生物相容性佳。
这些优点使得生物质纳米颗粒涂层在众多领域中具有广泛的应用前景。
五、展望尽管生物质纳米颗粒涂层已经展现出许多优异的性能，但仍有许多问题需要进一步研究。
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》
《生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能研究》摘要：本文着重研究了生物质纳米颗粒涂层的制备工艺及其性能。
通过综合分析纳米颗粒的表面处理、涂层制备工艺以及相关性能测试，揭示了生物质纳米颗粒涂层在提高材料表面性能方面的潜力。
本文不仅为生物质纳米颗粒涂层的应用提供了理论依据，也为相关领域的研究提供了参考。
一、引言随着科技的进步和人们对材料性能要求的提高，生物质纳米颗粒因其独特的物理和化学性质，在材料科学领域的应用日益广泛。
生物质纳米颗粒涂层技术，作为一种新兴的表面处理技术，能够显著提高材料的表面性能。
因此，研究生物质纳米颗粒涂层的制备及其性能，对于推动材料科学的发展具有重要意义。
二、生物质纳米颗粒的表面处理生物质纳米颗粒的表面处理是制备涂层的关键步骤。
本文通过分析不同表面处理方法对纳米颗粒的影响，探讨了表面处理对纳米颗粒分散性、稳定性和与其他材料相容性的作用。
结果表明，适当的表面处理可以显著提高生物质纳米颗粒的分散性和稳定性，从而为制备高质量的涂层提供基础。
三、生物质纳米颗粒涂层的制备工艺本部分详细介绍了生物质纳米颗粒涂层的制备工艺，包括涂层的设计、制备过程及参数控制等。
通过优化制备工艺，可以有效提高涂层的均匀性、附着力和耐久性。
此外，本文还探讨了不同生物质纳米颗粒对涂层性能的影响，为涂层的定制化提供了理论依据。
四、生物质纳米颗粒涂层的性能研究本部分通过实验测试和数据分析，对生物质纳米颗粒涂层的性能进行了全面评估。
包括涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性等关键性能指标。
实验结果表明，生物质纳米颗粒涂层具有优异的性能，能够有效提高材料的表面性能。
此外，本文还探讨了涂层在不同环境下的应用表现及潜力。
五、生物质纳米颗粒涂层的应用前景本文通过分析市场需求和技术发展趋势，探讨了生物质纳米颗粒涂层的应用前景。
由于生物质纳米颗粒涂层具有优异的性能和广泛的应用领域，其在航空航天、汽车制造、医疗器械、电子设备等领域具有广阔的应用前景。
SrHA涂层的构建及其生物相容性的开题报告
双相FHA/SrHA涂层的构建及其生物相容性的开题
报告
摘要：
双相FHA/SrHA（氟磷灰石/锶钙磷灰石）涂层是一种新型的生物活
性涂层，具有良好的生物相容性和生物活性。
本文主要研究了双相
FHA/SrHA涂层的构建方法及其生物相容性的研究进展。
关键词：双相FHA/SrHA涂层，生物相容性，钛合金，超声喷涂
1.引言
钛合金是一种广泛应用于医学领域的骨修复材料，但其在体内表面
易和周围组织形成隔离层，导致骨生长不良。
因此，研究可促进骨生长
的生物活性涂层已成为当前的热点研究领域。
2.双相FHA/SrHA涂层的构建方法
双相FHA/SrHA涂层是一种采用超声喷涂技术构建的生物活性涂层。
具体来说，将氟磷灰石（FHA）和锶钙磷灰石（SrHA）粉末分别混入乙
醇中制备成两种溶胶，在钛合金表面分别进行超声喷涂。
最后，经过高
温烧结，得到双相FHA/SrHA涂层。
3.生物相容性的研究进展
研究表明，双相FHA/SrHA涂层能够有效促进骨生长，并显示出良
好的生物相容性。
一方面，涂层表面的FHA和SrHA能够作为生物活性离子释放，并引导周围组织生长；另一方面，涂层表面的多级孔洞结构具
有良好的细胞吸附性和细胞生长性。
4.结论
双相FHA/SrHA涂层是一种很有潜力的生物活性涂层。
通过超声喷涂技术构建的双相FHA/SrHA涂层具有优良的生物相容性和生物活性。
因此，该涂层在临床应用上具有广泛的应用前景。
全氟聚醚接枝聚合物的合成及其在生物防污涂层上的应用的开题报告
全氟聚醚接枝聚合物的合成及其在生物防污涂层上的应用的开题报告一、研究背景生物防污涂层是当前发展的一种重要涂层材料，它可以有效地抑制生物附着和生长，降低生物污染现象的发生，减少对环境的影响，具有重要的应用前景。
而全氟聚醚接枝聚合物是一种具有特殊化学性质和物理性质的材料，广泛应用于防污涂层、耐油耐溶剂涂料、防水材料等领域。
因此，将两者结合起来开发生物防污涂层具有重要意义。
二、研究目的本课题旨在利用全氟聚醚接枝聚合物的特殊性质开发生物防污涂层，探讨全氟聚醚接枝聚合物的合成方法，研究其在生物防污涂层中的应用效果和机理，并对生物防污涂层的性能进行全面的评价。
三、研究内容1. 合成方法：采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法合成全氟聚醚接枝聚合物，探究影响合成的因素及对全氟聚醚接枝聚合物结构和性能的影响。
2. 性能评价：评价全氟聚醚接枝聚合物的表面性能、耐磨性、抗污染性以及抗菌性等性能，研究其在生物防污涂层中的应用效果。
3. 机理研究：通过对全氟聚醚接枝聚合物在生物防污涂层中的阻抑机理进行研究，深入了解其生物防污机理，为相应材料的开发和应用提供理论依据。
四、研究意义1. 探索了一种新型生物防污涂层的开发途径，拓展了相关领域的研究范畴。
2. 深入了解了全氟聚醚接枝聚合物的结构和性能，为该材料在防污领域的应用提供了理论基础。
3. 对全氟聚醚接枝聚合物在生物防污涂层中的防污机制进行了研究，为生物防污涂层技术的进一步发展提供了支持。
五、研究方法1. 合成全氟聚醚接枝聚合物：采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法进行全氟聚醚接枝聚合物的合成。
2. 性能评价：通过静态接触角测量、摩擦力测试、模拟附着实验等方法对生物防污涂层的表面性能、耐磨性、抗污染性以及抗菌性等性能进行评价。
3. 机理研究：运用扫描电镜、荧光显微镜等手段对全氟聚醚接枝聚合物在生物防污涂层中的分子结构和生物防污机理进行研究。
六、进度安排1. 第一年：完成全氟聚醚接枝聚合物的合成及表征，开展生物防污涂层性能评价。
生物涂层制备技术的研究现状及进展_胡淑慧
Research status and progress of bioceramic coating preparation technology
HU Shu－hui，HUANG An－guo，LIU Yuan，LI Zhi－yuan (College of Materials Science and Engineering，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，China)
表 1 金属基生物陶瓷涂层的制备方法
方法
温度
等离子喷涂法 高温
要求 高纯度粉末
优点
缺点
应用
效率高、重复性好和适合 工业化生产
机械结合，强度较低，粗糙或形状 复杂的基体涂层均匀性较差
HA[4]、FHA[5]、Si－HA
激光熔覆法
高温
合成与涂覆一步 冶金结合，强度较高，可
完成
控性好
设备昂贵，涂层均匀性较差
樊丁、郑敏等人[23]利用高功率 CO2 激光器采用 宽带激光熔覆技术在 Ti－6Al－4V 合金基体上制备 生物陶瓷复合涂层，研究稀土氧化物 CeO2 的加入对 生物陶瓷涂层组织的影响。结果表明，CeO2 对合成 HA、β －Ca3(PO4)2 和其他钙磷基活性生物陶瓷具有 明显的催化作用，可抑制基体元素对表层组成的干 扰；改善熔覆层的组织，使其均匀化、细化；熔覆层 与基体结合紧密，能实现良好的冶金结合。
张亚平、高家诚等人[17]在 TC4 钛合金表面采用 激光同步合成与熔覆含 HA 的生物陶瓷涂层，结果 表明，该涂层为含 HA 等钙磷基复合相结构，其组 织具有择优取向、有序分布的胞状微晶特征，晶内 局部区域有细小粒状物析出，晶界存在第二相，涂层 与基体界面为化学冶金结合。该涂层提高了与自然 生物硬组织组织结构特性的相似程度，对骨组织的 生物结合及稳定提供了有利条件，故植入活体后表 现出良好的生物相容性和成骨性能。
新型醛基化海藻酸钠-肝素复合涂层的制备及性能评价
新型醛基化海藻酸钠-肝素复合涂层的制备及性能评价新型醛基化海藻酸钠-肝素复合涂层的制备及性能评价高文卿1，2 李彤1* 于美丽3 段大为1 胡晓旻1 周淑芬1 李鑫1 刘东11(天津市第三中心医院，天津 300170)【摘要】摘要:研制一种新型基于多醛基海藻酸钠和肝素的复合涂层，并就其生物相容性和血液相容性进行实验和评价。
通过高碘酸钠氧化海藻酸及重氮化处理肝素获得多糖分子片段，多糖分子片段通过共价交联固定于体外循环管路表面。
通过红外及紫外扫描对固定的多糖分子片段进行定性及定量分析;通过血小板粘附实验及蛋白粘附实验对涂层管道的血液相容性进行评价;通过表面接触角实验评价涂层管路的亲水活性;通过凝血功能检测评价管路表面的抗凝血活性。
结果显示:氧化海藻酸及重氮化处理后肝素在在管道表面固定确实;涂层组与未涂层组相比，血小板粘附量及血栓形成量均显著减少(P ＜0.05);肝素涂层组(LMNH)组与空白对照(C)组相比，蛋白粘附量无显著差异(P ＞0.05);海藻酸钠涂层(OSA)组、双涂层(OSA.LMNH)组与LMNH 组相比，蛋白粘附量均显著减少(P ＜0.05);LMNH 组、OSA.LMNH 组APTT 及TT 时间均显著延长(P ＜0.05)，抗凝血性能优良;OSA 组与C 组相比，APTT 时间显著延长(P ＜0.05)具有一定的抗凝血性能;OSA 组、OSA.LMNH 组与C 组相比，表面接触角明显减小(P ＜0.05);LMNH 组与C 组相比，表面接触角无显著差异(P ＞0.05)。
实验结果表明，OSA 涂层物具有更优的亲水性和抗蛋白粘附性，LMNH 涂层物具有更优的抗凝血性能，多糖片段复合涂层综合了单涂层的优点，生物相容性和血液相容性较单涂层均明显改善。
【期刊名称】中国生物医学工程学报【年(卷),期】2013(032)001。
新型生物涂层技术
2010第39卷第3期广西纺织科技新型生物涂层技术夏永（天津工业大学纺织学院，天津300160）【摘要】阐述了碳/碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层、新型钛合金及生物涂层技术、rhBMP-2/PDLLA 种植体涂层材料诱导成骨、用微束等离子喷涂在TiA16V4基体上制备羟基磷灰石涂层的新型生物涂层技术。
并分析了其化学原理、方法、技术和发展方向。
【关键词】涂层技术；生物涂层中图分类号：TB333文献标识码：B收稿日期：2010-01-12作者简介：夏永，天津工业大学学生。
0引言涂层技术发展至今有了长足进步，生物涂层技术尤为如此。
在近几年里，新型生物涂层技术层出不穷，有碳／碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层、新型钛合金生物涂层等新型的生物涂层材料，也有rhBMP-2/PDLLA 种植体涂层材料诱导成骨、用微束等离子喷涂在TiA16V4基体上制备羟基磷灰石涂层等新型的生物涂层技术。
如下以这四个方面为例，对近年来出现的生物涂层新技术新材料做个介绍。
1碳/碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层碳/碳复合材料表面纳米HAp/壳聚糖生物复合涂层是以声化学法合成的纳米羟基磷灰石（HAp）为起始原料，以异丙醇作为分散介质，采用水热电泳沉积法在经壳聚糖（CS ）溶液改性后的碳/碳复合材料（C/C ），其表面沉积纳米HAp/CS 生物复合涂层。
1.1性能和制作方法碳/碳（C/C ）复合材料是国际新材料领域重点发展的一种新型结构材料，综合性能优异，其作为骨修复和骨替换惰性材料，极具应用前景[1]。
壳聚糖（CS ）是弱碱性多糖，其降解产物是氨基葡萄糖，可被人体完全吸收，具有促进骨细胞和成纤细胞黏附、分化和增殖的作用。
二者都具有优异的生物相容性，可降解性和生物活性。
为了发挥其力学性能，同时又能够诱导骨组织形成，可在其表面制备纳米HAp 和壳聚糖的复合涂层，使其既具有基体材料的强度和韧性，又具有HAp 复合涂层的优良生物活性和生物相容性。
浅析生物涂料的开发与应用
浅析生物涂料的开发与应用浅析生物涂料的开发与应用BIOPAINTS OF DEVELOPMENT AND APPLICATION生物涂料的开发与应用摘要在21世纪，国内涂料工业正处于一个技术进步的重要时期。
环保法规的强化，推动了涂料产品结构的调整：传统溶剂型涂料逐步减少，高性能、低污染涂料快速增长；限制重金属颜料在涂料中的应用，促进了低毒性颜料的开发；环保法规的加强，迫使世界各大涂料公司纷纷致力于节能低污染的水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料的开发应用。
水性涂料和辐射固化涂料等方向进展。
填料是涂料的重要组成部分，是漆膜的重要成膜物质。
它不仅给涂料提供了人们所需要的装修色彩，遮盖被涂底层，而且还能改善漆膜的性能，提高漆膜的机械强度和防腐性能，减少漆膜的透气性和透水性，有的还表现出专门的性能，在涂料的功能化中起到重要作用。
同时由于使用体质颜料，还能够节约一些功能过剩的着色颜料，保证涂料的质量，减低涂料的成本。
近几年来,材料科学和生物技术的交叉领域的研究越来越受到重视, 而其中的三大研究分枝天然生物材料、生物医用材料、仿生材料倍受人们注目。
天然生物材料通过亿万年的进化, 形成了专门的结构, 具有优异的性能。
天然生物材料几乎差不多上复合材料, 不同材质、不同结构、不同功能的复合使得天然生物材料的特性远远超过单一常规材料，美国、英国、日本等许多国家和我国的一些单位相继投入专门力量进行生物材料的研究。
贝壳中含有大量结晶无机物和天然高分子,无机物如碳酸钙和磷酸钙,天然高分子如蛋白质和多糖,将上述天然地无机物连接起来.由于贝壳中的无机相和有机相的特点尺寸在亚微米至纳米级,是一种天然的有机/无机杂化材料,保证了贝壳具有专门高的硬度,同时又具有专门好的韧性,通常情形填料与聚合物相容性比较差,通过改性能够提高贝壳微粉对涂料有机物的相容性,能够提高涂料的综合性能。
[1]碳酸钙是一种重要的填料，能水解成氢氧化钙，具有化学活性，在底漆中能够降低漆膜的起泡和开裂现象；提高漆膜的附着力，提高漆的防霉能力[2]。
可再生植物资源制备涂料研究
47.李美兰由豆油磷酸酯多元醇制备的新型涂料 2002(03)
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36.李志生蓖麻油精细化学品的开发与利用[期刊论文]-江苏化工 1993(2)
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17.R C Larock.F Li Thermosetting Polymers from Cationic Copolymerization of Tung Oil:Synthesis and Characterization 2000(05) 18.D L Trumbo.B E Mote Synthesis of tung oil-diacrylate copolymers via the Diels-Alder reaction andproperties of films from the copolymers 2001(12)
磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响
磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响成威;廖秋慧【摘要】为研究磷的质量分数大小对Ni-W-P镀层的硬度和磨损性的影响,采用化学沉积的方法制备Ni-W-P合金镀层.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射法(XRD),分析研究了Ni-W-P镀层的微观组织结构、成分和形貌特点.对Ni-W-P镀层进行硬度测试及干摩擦磨损实验,分析研究镀层热处理前后的显微硬度及磨损性能.研究结果表明磷元素质量分数的大小对硬度影响至关重要,其磨损的主要形式是粘着磨损.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2015(033)002【总页数】5页(P23-27)【关键词】化学镀;Ni-W-P;热处理;耐磨性【作者】成威;廖秋慧【作者单位】上海工程技术大学材料工程学院,上海201600;上海工程技术大学材料工程学院,上海201600【正文语种】中文【中图分类】TG15;TG115.21随着科学技术的日益发展，对化学镀Ni-P合金镀层的使用逐渐趋于多样化及其功能的特殊化，其良好耐磨性和较高硬度成为该化学镀广泛使用的重要因素。
经过大量实验研究表明，在此基础上，加入第3类元素W，利用其高热稳定性、高熔点的优点,可以使镀层得到进一步强化。
目前国内外通常把镀层沉积速度作为化学镀Ni-W-P优化指标[1]，却往往忽略了镀层耐磨性和元素磷在镀层中所起到的重要作用。
利用镀层沉积速度与其耐磨性相结合，对镀层耐磨机理进行研究，优化Ni-W-P合金镀成分及工艺参数，可以提高镀层的物理性能，同时在生产中延长使用寿命[2-4]。
本文主要对Ni-W-P镀层耐磨机理进行了深入研究，系统全面的讨论P质量分数对化学镀Ni-W-P镀层硬度和耐磨性的影响，对研究化学镀作出指导意义，为进一步推广应用化学镀提供强有力的理论基础。
1.1 实验材料首先，选择材料Q235作为基体，尺寸大小为15 mm×20 mm×1 mm。
其次，确定最佳的镀液配方，其中包含钨酸钠、次磷酸钠、硫酸镍、柠檬酸钠等。
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0 前言
羟基磷灰石(HA)是人体和动物骨骼、牙齿的主 要无机成分，具有良好的生物相容性和骨组织诱导 性，植入人体后，能与人体骨骼组织形成化学键合， 因此被广泛应用于钛和钛合金表面涂层，以增加钛 和钛合金的表面生物活性。相比于其他生物活性材 料(如生物玻璃或 A－W 玻璃陶瓷)，目前 HA 涂层的 溶解度较高，降低了涂层的稳定性和植入体的长效 性能，纯 HA 与骨组织之间的反应性较低，前期与
专题讨论
胡淑慧等：生物涂层制备技术的研究现状及进展
第5期
1 生物涂层的制备方法
金属基生物陶瓷涂层的制备方法有很多种，按 照形成过程中的状态可分为干法和湿法两大类。干 法是在气相中进行各种反应和沉积，例如等离子喷 涂法、热喷涂法、激光熔覆法和离子束溅射法等； 湿法是利用液相中发生各种反应从而在基材上 沉积涂层的技术，如溶胶－凝胶法、电化学沉积法
水热处理
粒 度 小 ，分 布 均 匀 ，成 本 低
超声共聚法
低温
超声空化作用，产 物共聚
纯度高，粒度均匀
结合强度低，易分解 费时，易粘污
必须严格控制工艺条件 降低 HA 高温稳定性 成本较高
FHA FHA[14]、Si－HA
Si－HA[15] Si－HA[16] Si－HA
由表 1 可知，在金属基板表面上制备生物活性 涂层方面的研究主要集中于等离子喷涂法、溶胶－ 凝胶法和电化学沉积法等[8]，其中等离子喷涂法是 迄今为止研究最多、应用最为广泛和成熟的方法。 尽管激光熔覆制备生物陶瓷涂层刚刚起步，但已显 现出其优越性，有望成为制备生物医用材料的途径 之一。
种很好的生物医用材料，但其溶解度较高，降低植入体的长效性，而将氟渗入 HA 晶格中能提高 HA
结构稳定性并降低其溶解性，将硅掺入 HA 晶格中能有效地提高 HA 的生物活性，因此含氟羟基磷灰
石(FHA)和含硅羟基磷灰石(Si－HA)成为了新兴的改性材料。介绍了羟基磷灰石(HA)、含氟羟基磷灰石(FHA)
等。按照制备涂层的厚度也可分为两大类：一类方 法制备出厚度相对较大的涂层(几十至上百 μ m)， 例如等离子喷涂法、热喷涂法、激光熔覆法；另一 类则偏重于制备薄涂层(厚度在几至十几μ m)，例 如离子束溅射法、脉冲激光沉积法、仿生矿化法等[3]。 以下介绍一些制备生物陶瓷涂层的方法，如表 1 所 示[1－17]。
由于激光熔覆技术所具备的独特的优势，国内 外一些学者采用激光熔覆技术制备了 HA、Si－HA 等生物涂层。
F． Lusquinos 等人[20]对比激光熔覆和等离子喷涂
Electric Welding Machine ·63·
专题讨论
第 42 卷
形成的磷灰石涂层，发现前者更有利于成骨细胞的 生长；Mayor and Arias 等人[21]开发的激光熔烧生物 陶瓷技术已在牙齿的植入上取得商业性应用。
文献标识码：C
文章编号：10 01－2303(2012)05－0062－05
Research status and progress of bioceramic coating preparation technology
HU Shu－hui，HUANG An－guo，LIU Yuan，LI Zhi－yuan (College of Materials Science and Engineering，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，China)
收 稿 日 期 ：2012－03－23 作 者 简 介：胡淑慧(1989—)，女，陕西宝鸡人，在读硕士，主要
从事钛合金表面激光熔覆生物涂层的研究。
·62· Electric Welding Machine
骨发生整合的速率也相对较低，致使病人治愈时间 加长[1]。人骨中的无机组分，并不是纯的羟基磷灰石， 还含有碳酸根和钠、镁、硅、锶、锌等离子，而人体硬 组织的无机成分除磷灰石外，还有许多阴、阳离子， 如 F－，CO32－, Sr2＋，Ba2＋等[2]，因此在羟基磷灰石应用 中，为了满足临床应用的要求，需要在其中添加一 些元素来改善其临床性能，含硅羟基磷灰石(Si－HA) 和含氟羟基磷灰石 (FHA) 就是其中新兴的改性材 料。在此针对羟基磷灰石(HA)、含氟羟基磷灰石(FHA) 以及含硅羟基磷灰石(Si－HA)的性能特点和涂层的 制备技术进行了介绍。
以及含硅羟基磷灰石(Si－HA)的性能特点以及涂层的制备技术，重点阐述了采用激光熔覆技术制备生
物涂层的研究现状以及本课题组的研究进展，指出了目前研究中存在的不足，并展望了生物涂层今后
的研究和发展趋势。
关键词：羟基磷灰石(HA)；含氟羟基磷灰石(FHA)；含硅羟基磷灰石(Si－HA)；激光熔覆
中图分类号：TG456．7
2 激光熔覆生物涂层的研究现状
激光熔覆生物陶瓷技术是指在基材微熔的条 件下，采用高能激光束将预置于金属基材表面或同 步送入的生物陶瓷覆层粉末熔化，而获得具有生物
活性的陶瓷复合涂层。预置粉末法是先将待熔覆材 料涂覆于基材表面，然后用激光束在其表面进行激 光熔覆；同步送粉法则是在激光束辐射的同时将熔 覆材料直接送入激光作用区进行熔覆[18]。与传统的喷 涂工艺相比，激光熔覆的熔覆层与基材之间为冶金 结合，结合强度较高；可进行选区熔覆，材料消耗 少，且激光表面熔覆过程可精确控制，后续机械加 工量小，易实现自动化[19]。
樊丁、郑敏等人[23]利用高功率 CO2 激光器采用 宽带激光熔覆技术在 Ti－6Al－4V 合金基体上制备 生物陶瓷复合涂层，研究稀土氧化物 CeO2 的加入对 生物陶瓷涂层组织的影响。结果表明，CeO2 对合成 HA、β －Ca3(PO4)2 和其他钙磷基活性生物陶瓷具有 明显的催化作用，可抑制基体元素对表层组成的干 扰；改善熔覆层的组织，使其均匀化、细化；熔覆层 与基体结合紧密，能实现良好的冶金结合。
表 1 金属基生物陶瓷涂层的制备方法
方法
温度
等离子喷涂法 高温
要求 高纯度粉末
优点
缺点
应用
效率高、重复性好和适合 工业化生产
机械结合，强度较低，粗糙或形状 复杂的基体涂层均匀性较差
HA[4]、FHA[5]、Si－HA
激光熔覆法
高温
合成与涂覆一步 冶金结合，强度较高，可
完成
控性好
设备昂贵，涂层均匀性较差
Abstract：Hydroxyapatite(HA)coating is considered as a good type of biomedical material for replacing hard tissues of human body due
to its excellent biocompatibility and osteoinduction, but its higher solubility decreases the long－term performance of implants． Fluorine can be incorporated into HA crystal structure by substituting OH－groups with F－ions to form fluoridated hydroxyapatite(FHA)，FHA possesses lower solubility and higher structure stability than pure HA while maintaining the comparable bioactivity and biocompatibility． The addition of Si in HA leads to an improvement of the bioactivity and enhancement of bone growth． Thus fluoridated hydroxyapatite (FHA)and Si －substituted hydroxyapatite (Si －HA)become the developing modified materials．In the present work，the performance characteristics and fabricating technologies of HA，FHA and Si－HA are introduced，and the research status of preparing bioceramic coating by laser cladding are expound emphatically．In the end，some significantly promising tendency about the research on bioceramic coating is presented based on the analysis of the deficiency of the current research．
张亚平、高家诚等人[17]在 TC4 钛合金表面采用 激光同步合成与熔覆含 HA 的生物陶瓷涂层，结果 表明，该涂层为含 HA 等钙磷基复合相结构，其组 织具有择优取向、有序分布的胞状微晶特征，晶内 局部区域有细小粒状物析出，晶界存在第二相，涂层 与基体界面为化学冶金结合。该涂层提高了与自然 生物硬组织组织结构特性的相似程度，对骨组织的 生物结合及稳定提供了有利条件，故植入活体后表 现出良好的生物相容性和成骨性能。
离子束溅射法 低温
离子束轰击
可注入任何所需元素，重 对制备过程要求很高，所形成的膜
复性好
相对较薄
HA[13]、FHA