医用钛基合金表面功能涂层
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前言

伴随科技发展及医疗水平提高,生物医用材料的研究越来越受材料和医学工作者的重视。生物医用材料及其制品产业已经形成,正以约20%的年增长率持续增长,是世界经济中最有生机的朝阳产业。我国生物医用材料的研制和生产也在迅速发展,总产值的增长率远高于国民经济平均增长率。目前,我国生物医用材料在临床应用中主要用作医疗器械。据统计数据显示,2010年我国生物医用材料市场规模约为670亿元,发展到2016年增长至1730亿元左右,增长了158.21%。近几年发展呈加快趋势,目前年增长率已达20%左右。保守估计,2019年我国生物医用材料市场规模可达4000亿元左右。

虽然生物医用材料前沿研究不断取得重大进展,但传统材料仍是现阶段生物医学工程产业发展和临床应用的基础。提高和改进传统生物医用材料的生物学性能,仍是当代生物医用材料发展的重点。深入研究生物医用材料的表面/界面,发展表面改性技术及表面改性植入器械,是现阶段改进和提高传统材料生物学性能的主要途径。

医用钛基合金,由于具有优良的耐蚀性、生物相容性及力学性能,广泛应用于医疗器械、医用公共设施等方面。在临床医用中,钛基合金存在诸多问题。例如:材料本身不具有抗菌功能,使用过程中容易黏附细菌,导致细菌传播和感染;作为植入材料,钛基合金生物活性不足,植入后不能形成骨整合,致使植入失败;钛基合金硬度低,耐磨性差,使用过程中容易发生磨损等。

基于此,本书介绍了在钛基合金表面制备功能涂层的一些方法。全书共5章。首先介绍了医用钛基合金及其表面改性方法;然后介绍了微弧氧化制备抗菌多孔TiO2活性涂层,以及由作者首次提出的通过磁控溅射与微弧氧化复合技术构建原位掺杂TiO2活性涂层的方法及优点;接着又介绍了由作者首次提出的磁控溅射与热氧化复合处理制备抗菌、耐蚀TiO2纳米涂层的方法;最后介绍了等离子表面合金化技术制备抗菌、耐磨及耐蚀功能涂层,以及微弧氧化和水热复合处理构建不同微纳米结构活性涂层。

由于作者水平有限,书中难免有疏漏和不足之处,恳请读者指正。

张翔宇