離子注入對(duì)表面成孔316L不銹鋼耐蝕性及血液相容性的影響.pdf

1、316L不銹鋼具有良好的耐蝕性和血液相容性，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用植入材料，是制造心血管支架的主要材料。雖然316L不銹鋼在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，但是進(jìn)一步提高它的耐蝕性和血液相容性仍然是國(guó)內(nèi)外研究者的研究熱點(diǎn)。本文采用離子注入的方法對(duì)醫(yī)用316L不銹鋼進(jìn)行表面改性，研究了不同注入元素、注入劑量以及表面微坑的形成對(duì)其表面成分、表面性能以及血液相容性的影響。
　　本文利用磁控濺射鍍鋁和陽(yáng)極氧化的方法，在316L不銹鋼表面制備微坑

2、；對(duì)表面成孔和未成孔的試樣進(jìn)行離子注入處理，注入元素為 N、O、F，注入劑量為1×1017ions/cm2、6×1017ions/cm2；利用X射線光電子能譜分析了離子注入處理后，316L不銹鋼表面成分的變化；利用電化學(xué)極化曲線方法，分析了離子注入對(duì)表面未成孔及成孔試樣耐蝕性的影響；通過(guò)測(cè)量不同處理狀態(tài)試樣的血液接觸角，評(píng)價(jià)了離子注入及表面微坑對(duì)316L不銹鋼表面潤(rùn)濕性的影響；利用溶血率測(cè)試、動(dòng)態(tài)凝血時(shí)間測(cè)試和血小板粘附測(cè)試，評(píng)價(jià)了離子

3、注入及表面微坑對(duì)316L不銹鋼血液相容性的影響。
　　表面成分分析結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)離子注入處理后，316L不銹鋼表面成分發(fā)生了變化。對(duì)于注氮試樣，當(dāng)注入劑量低時(shí)，氮以固溶態(tài)形式存在，F(xiàn)e元素以金屬單質(zhì)形式存在，當(dāng)注入劑量增大時(shí)，氮以固溶態(tài)形式和CrN化合物形式存在，F(xiàn)e元素以金屬單質(zhì)和鐵的氮化物形式存在，隨著注入劑量的提高，不銹鋼表面氮原子百分比提高；經(jīng)過(guò)氧離子注入處理后，316L不銹鋼表面的Fe單質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e的氧化物，表面產(chǎn)生

4、了 Cr2O3，隨著注入劑量的提高，F(xiàn)e2+化合物的量減少，F(xiàn)e3+化合物的量增加，并且部分氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸?，隨著注入劑量的增大，氧原子百分比有所提高，但是提高程度不大；氟離子注入試驗(yàn)中，在不同的注入劑量下，氟元素的存在形式?jīng)]有發(fā)生變化，不銹鋼表面生成了FeF2、FeF3以及CrF3等氟化物，當(dāng)注入劑量為1×1017 ions/cm2時(shí)，表面氟原子已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)。
　　電化學(xué)極化曲線測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)離子注入處理后的試樣，自腐

5、蝕電位提高，腐蝕電流密度降低，說(shuō)明離子注入處理可以提高316L不銹鋼的耐蝕性；隨著注入劑量的提高，自腐蝕電位降低，腐蝕電流密度提高，說(shuō)明隨著注入劑量的提高，耐蝕性有所降低。表面血液接觸角測(cè)試結(jié)果表明，離子注入和表面微坑的形成可以提高316L不銹鋼表面的血液接觸角。
　　血液相容性測(cè)試結(jié)果證實(shí)，離子注入處理可以降低316L不銹鋼的溶血率，延長(zhǎng)凝血時(shí)間，并顯著降低316L不銹鋼表面對(duì)血小板的激活作用，從而提高316L不銹鋼的血液相容性