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镍钛合金表面沉积TiN/Ti微纳米多层膜的性能研究

Influence of TiN/Ti Nano-Multilayers Compositedon Medical NiTi Shape Memory Alloy

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摘要用磁控溅射方法,在医学领域被广泛应用的镍钛形状记忆合金表面沉积TiN/Ti微纳米4层膜,以提高其表面性能.将改性前后的镍钛合金在Hank's液中静态浸泡3个月,检测不同时间点的镍离子溶出浓度;采用极化曲线,观察镀膜改性前后镍钛合金的耐腐蚀性能;同时用SEM、AES、表面硬度,分析薄膜表面结构性能.结果表明,镍钛合金在PBS中静态浸泡在2个月时镍离子释放量达到顶峰值,经过改性的镍钛合金镍离子释放量仅为未改性的1/10.与未改性的镍钛合金相比,具有厚度为9μm特殊纳米交替结构的TiN/Ti多层膜的镍钛形状记忆合金力学性能可高达56.4 GPa.实验结果显示,该表面改性使材料表面光滑,镍离子的释放量减少90％,纳米硬度提高了7.6倍,大大降低镍钛合金中镍离子的过敏和潜在致癌性危害.这种表面改性的镍钛合金将有广阔的应用前景,可广泛应用于临床治疗,如先天性心脏病的封堵器、血管支架和牙科植体植入物等.

作者唐慧琴 ^[1] 万荣欣 ^[1] 顾汉卿 ^[2] 李德军 ^[3] 董磊 ^[4] 学术成果认领

作者单位天津医科大学天津市泌尿外科研究所,天津,300211 ^[1] 天津医科大学天津市泌尿外科研究所,天津300211;上海交通大学医学院附属第九人民医院,上海200011 ^[2] 天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387;上海交通大学医学院附属第九人民医院,上海200011 ^[3] 天津师范大学物理与材料科学学院,天津,300387 ^[4]

关键词镍钛合金磁控溅射表面修饰 nickel-titaniumshape memory alloy magnetronsputtering surface modification

医学主题词镍(Nickel)钛(Titanium)合金(Alloys)膜(Membranes)性(Sex)

分类号 R318（医用一般科学）

栏目名称

简讯

DOI 10.3969/j.issn.0258-8021.2017.05.019

发布时间 2017-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家高技术研究发展计划（863计划）（2015AA034702）