碳复合材料表面钙磷薄膜制备与生物相容性研究的开题报告

碳/碳复合材料表面钙磷薄膜制备与生物相容性研究的开题报告1.研究背景及意义碳/碳复合材料作为一种具有高强度、高温稳定性、耐磨损性能优异、重量轻等特点的材料，广泛应用于航空航天、汽车工业、机械制造等领域。然而，由于其本身缺乏生物相容性，限制了其在医疗器械、生物医学等领域的应用。因此，如何提高碳/碳复合材料的生物相容性成为当前的研究热点。钙磷薄膜作为一种生物医学材料，在近年来的研究中受到了广泛关注。其具有良好的生物相容性、生物活性和生物吸收性能，可用于制备骨组织修复材料、耐腐蚀的金属表面、生物传感器等领域。因此，将钙磷薄膜与碳/碳复合材料结合，制备具有良好生物相容性的复合材料表面，将有助于推动该材料在生物医学领域的应用。2.研究内容和方法研究内容：本课题旨在研究碳/碳复合材料表面钙磷薄膜制备及其生物相容性评价。具体研究内容包括：1）碳/碳复合材料表面处理方法的比较研究，选择最优表面处理方法。2）制备钙磷薄膜并在碳/碳复合材料表面沉积，优化沉积参数，研究钙磷薄膜的制备工艺。3）对制备的复合材料进行生物相容性评价，包括细胞毒性实验、体外血小板黏附实验、炎症因子检测等。研究方法：1）使用碳/碳复合材料作为基板，通过化学处理、物理处理等方法对表面进行处理，获得不同处理效果的表面。2）采用离子束溅射技术制备钙磷薄膜，优化溅射参数以获得附着性好、结晶度高、生物相容性好的钙磷薄膜。3）利用生物学实验方法对制备的复合材料进行生物相容性评价，包括细胞毒性实验、体外血小板黏附实验、炎症因子检测等。3.预期成果及意义预期成果：1）获得表面处理效果最优的碳/碳复合材料样品。2）成功制备出优质的钙磷薄膜，并将其沉积在碳/碳复合材料表面。3）评价制备的复合材料的生物相容性，得出结论并提出优化方案。意义：1）为制备具有生物相容性的碳/碳复合材料提供技术支持。2）将钙磷薄膜应用于碳/碳复合材料表面，有望开辟碳/碳复合材料在生物医学领域的应用。3）为设计制备其它类似复合材料的生物医学材料提供参考。4.研究进度计划阶段性任务时间要求初期研究2022.7-2022.91.熟悉碳/碳复合材料的表面处理技术及其影响因素；2.熟悉钙磷薄膜的制备工艺及其影响因素。中期研究2022.10-2023.61.对碳/碳复合材料表面处理方法进行比较研究；2.制备钙磷薄膜并优化沉积参数。后期研究2023.7-2023.121.对制备的复合材料进行生物相容性评价；2.对结果进行分析，提出优化方案。综合论文撰写2024.1-2024.3撰写开题报告、中期报告、毕业论文，并参加答辩。5.参考文献1.K.Wang,Y.Jiang,W.Wang,S.Ye,Y.Hu,W.Yao.PreparationandbioactivityevaluationofCa-Pcoatingsoncarbon/carboncomposites.SurfaceandCoatingsTechnology,2006,201:4351–4357.2.K.Ishikawa,Y.Kondo,S.Shiono,S.E.Chikamatsu,S.Sato,S.Fujie,M.Hirata,K.Hasegawa,M.Tanaka,Y.Miyamoto.CharacterizationandinvitrobioactivityofTi-Ca-PthinfilmsdepositedbyRFmagnetronsputtering.JournalofBiomaterialsApplications,2016,31(9):1306–13015.3.L.Li,X.Li,W.Li,Y.Ma.CharacterizationandcorrosionresistanceofaTiCaPcoatingpreparedbymicro-arcoxidationonamagnesiumalloy.AppliedSurfaceScience,2016,364:172–178.4.T.S.Robakidze,T.S.Nikuradze,L.T.TopuriaandK.P.Kitsmarishvili.Thegrowthofhydroxyapatitecoatingsondifferentcarbonmaterials.JournalofMaterialsScience:MaterialsinMedicine,2008,19(6):2235–2241.5.X.LuandR.M.Pilliar.Deve