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等离子清洗仪在生物医用PEEK材料上的应用

发布时间:2020-11-30   点击次数:120次
     聚醚醚酮(英文poly-ether-ether-ketone,简称PEEK)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物,属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能,是一类半结晶高分子材料,熔点343℃,软化点168℃,拉伸强度132~148MPa,可用作耐高温结构材料和电绝缘材料,可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。这种材料在航空航天领域、医疗器械领域(作为人工骨修复骨缺损)和工业领域有大量的应用。PEEK材料之所以能够在生物医用领域内得到广泛使用,离不开等离子清洗仪的表面处理工艺。接下来就与大家共同探讨等离子清洗仪在生物医用PEEK材料处理上的应用。

    1、生物医用PEEK材料等离子处理的必要性

    由于PEEK材料的表面能低,呈疏水特性,在与复合树脂结合之后,其界面结合力很低,影响材料的粘结性能,因此通常需要采用一定的处理工艺来提高PEEK的表面性能。浓硫酸、硅涂层的处理方式可以有效增强PEEK材料与树脂粘结剂的粘结强度,但这类处理方式并不适用于临床,而使用等离子清洗仪对PEEK材料进行处理,不但能够有效提升粘结性能,也更加符合医用临床的应用要求。

    2、等离子清洗仪对PEEK材料处理的侵蚀和粗化作用

    使用等离子清洗仪对PEEK材料进行处理,等离子体中的粒子会与PEEK材料发生撞击,引起的溅射侵蚀,并且等离子体中的化学活性物质也会对PEEK材料表面进行化学侵蚀。

    在溅射侵蚀的过程中,由于侵蚀速率不同,PEEK材料表面会产生微细的凹凸,被溅射出来的物质又会在等离子体中受到激发分解成气态成分,向材料表面逆扩散。因此,在侵蚀和重新聚合同时作用下,在PEEK材料表面会形成大量突起物,实现表面粗化,增大了粘结的接触面积,改善粘结性能,提升产品质量,保障医用临床使用中的安全性和可靠性。

    3、等离子清洗仪提升PEEK材料的亲水性和生物相容性

    PEEK材料化学性质不活泼,表面亲水性差,使用等离子清洗仪对其进行处理,可以与材料表面发生多种物理和化学变化,除侵蚀作用外,还能够在材料表面形成致密的关联层,以及在材料表面引入极性基团,改善PEEK材料的亲水性和生物相容性。

    综上所述,使用等离子清洗仪对PEEK及其复合材进行处理是提升该材料粘结性能的有效方法。此外,由于材料自身存在不同,其硬度也存在差异,等离子清洗仪对PEEK材料表面处理所能达到的刻蚀效果和粗糙程度也会存在不同,因此,如想得到理想的粘结性和亲水性效果,就需要对等离子清洗仪的处理参数上进行调整。
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