1. 研究目的与意义及国内外研究现状

无机陶瓷膜由于具有优良的热、化学稳定性，尤其在高温、酸碱、有机溶剂等有机膜无法承受的苛刻环境下具有很好的竞争力。无机陶瓷膜因其独特的耐化学腐蚀性、耐高温等性能已广泛应用在生物医药、食品保健、石油化工、环保等诸多领域，而tio2-zro2复合膜是其中具有代表性的一种。

目前利用溶胶-凝胶工艺对钛合金、不锈钢表面改性处理，以提高其生物活性、抗腐蚀性以及耐磨减磨等性质的研究很多，其中tio2及zro2单一薄膜的研究较多，但单一薄膜的生物活性等性能在临床应用中效果不明显，因此tio2-zro2复合膜应用在复杂体液环境下的生物学等性能的研究会成为今后的研究热点。本课题拟用溶胶-凝胶工艺在钛合金及不锈钢表面制备tio2-zro2复合膜，并研究复合膜的光学性能、抗腐蚀性以及耐磨性等，同时对制备的复合膜进行相关生物学性能的初步评价。

国内外研究现状

在生物医学领域中,表面改性主要是为了改善植入体的耐磨性、耐蚀性和生物学性能（包括生物相容性和生物活性）。虽说与其他金属材料相比，钛及其合金具有与骨最为接近的弹性模量,但还是远高于骨的弹性模量,这就易于在界面上引起机械性能的不匹配；同时,从成分上分析,钛与自然骨的成分完全不同,钛与骨之间虽然具有良好的生物相容性,植入后种植体周围无纤维包囊形成,但钛合金与骨之间只是一种机械嵌连性的骨整合,并非强有力的化学骨性结合,因此对钛合金进行表面改性以改善其生物学性能已经逐渐引起了人们的重视。同时为了增强钛合金的耐磨性、耐蚀性,以及提高其与周围组织界面的结合力从而降低应力遮挡程度,必须对钛合金进行表面改性。而在生物医用植入材料中，抗菌不锈钢是一类兼具结构和抗菌功能一体化的新型材料，其既具备普通不锈钢优异的机械性能及优异的耐蚀性能，同时还具备特殊的杀菌和抑菌功能。并且因其开发和应用具有积极的社会意义和经济价值引起了社会和相关企业的广泛关注。目前在抗菌不锈钢的研究中，表面涂层制备抗菌不锈钢是非常常用的一种手段用来改善不锈钢性能。表面改性保持了钛合金作为基体材料的优良品质,同时也使得植入物的综合性能得到大幅度的改善。

2. 研究的基本内容

1.研究了溶胶-凝胶工艺参数对tio2-zro2复合膜性能的影响；

2.研究了tio2-zro2复合膜的成分及表面结构；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案：

1.采用溶胶-凝胶法制备tio2-zro2溶胶，在钛合金及不锈钢基体表面进行涂覆、干燥、烧结得到tio2-zro2复合膜；

2.对制得的tio2-zro2复合膜进行xrd成分分析,利用金相显微镜、原子力显微镜对其表面微观结构进行分析及表征；

4. 参考文献

[1] ksenija maver,aur ska lavren ci c stangar,aurh cernigoj,asilvia grossband romana cerc koro secc. low-temperature synthesis and characterization of tio2 and tio2–zro2 photocatalytically active thin films,photochemical photobiological sciences,2009,8:657-662.

[2] 王娟，李晨 ,徐博.溶胶-凝胶法的基本原理、发展及应用现状.化学工业与工程,2009,26(3):273-277.

[3]李莉,马禹，等.纳米复合光催化剂 tio2-zro2的制备、表征及其光催化活性.化学通报,2009,6:529-532.