钛合金表面仿生多层膜的构建及其生物摩擦学特性研究

项目名称： 钛合金表面仿生多层膜的构建及其生物摩擦学特性研究

项目编号： No.51175212

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 丁红燕

作者单位： 淮阴工学院

项目金额： 60万元

中文摘要： 针对人工关节尤其是髋关节的受力特点和服役环境，依据仿生学原理，通过贝壳珍珠层结构仿生解决金属陶瓷脆性的缺点，以插入软质润湿性好的Ti为夹心层来增加整体结构的韧性以及薄膜与基体间的结合强度，构建类贝壳珍珠层结构的周期性Ti/TiB2纳米结构多层膜，采用磁控溅射沉积技术在医用钛合金表面制备(Ti/TiB2)n仿生多层膜，研究Ti/TiB2多层膜的工艺参数、以及调制周期和调制比等设计参数与多层膜各力学性能之间的关系，并对多层膜在不同生理介质中的生物相容性和生物摩擦学特性进行系统研究。通过计算机辅助设计和仿真，构建(Ti/TiB2)n仿生多层膜的强韧化模型，揭示仿生多层膜的增韧机理，探讨(Ti/TiB2)n仿生多层膜在模拟人体环境中的腐蚀磨损规律和机理，建立可合理解释腐蚀磨损交互作用的数学模型，为仿生多层膜的生物医学应用提供理论基础，也为强韧结合需求的机械设计和复合材料提供新的设计理念。

中文关键词： 多层膜；仿生；生物摩擦；力学性能；腐蚀

英文摘要：

英文关键词： multilayers；bionic；biotribology；mechanical property；corrosion