【正文】 一般是陽(yáng)極，放入電解質(zhì)溶液中。然后用浸漬提拉或旋轉(zhuǎn)涂覆等方法在基體上鍍一層或多層薄膜，通過(guò)干燥焙燒除去凝膠中剩余的有機(jī)物和水分，從而在基材表面形成鈦氧膜［11］。在磁控濺射中正式利用了正交的磁場(chǎng)和電場(chǎng)的作用，使二次電子對(duì)濺射的有力作用充分地被發(fā)揮出來(lái)，并使其對(duì)基片升溫的不利影響盡量的壓抑下去，這就是磁控濺射之所以能成為一種使用的高速、低溫濺射源的原因，非平衡磁控濺射系統(tǒng)工作原理如圖14所示。濺射鍍膜法指的是在真空室中，利用荷能粒子轟擊靶材表面，通過(guò)粒子動(dòng)量傳遞打出靶材中的原子及其它粒子，并使其沉積在基體表面上形成薄膜的技術(shù)。銳鈦礦型氧化鈦的TiTi鍵距比金紅石的大，TiO鍵距小于金紅石型。圖11 氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu) 氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)氧化鈦有三種晶體結(jié)構(gòu)：金紅石、銳鈦礦和板鈦礦型。TiO膜作為生物活性材料在生物體內(nèi)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定存在且不與生物組織發(fā)生物化反應(yīng)，即具有良好的生物相容性，但其缺點(diǎn)在于植入生物體內(nèi)后，不能有效地在材料表面形成有正常的細(xì)胞并維持長(zhǎng)期的活性［3］。例如，作為氧傳感器用于濕敏、壓敏元件及汽車尾氣傳感器；作為光催化劑,可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的光催化降解，具有殺菌、消毒和處理污水等作用；利用其親水親油的“雙親”特性，可使鍍有鈦氧膜的物體具有自清潔作用，從而達(dá)到防污、防霧、易洗和易干等目的；而金紅石相鈦氧膜是很好的人工心臟瓣膜材料。經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，鈦的許多優(yōu)異的性能與其表面的一層氧化膜有關(guān)。作為半導(dǎo)體光催化劑，納米TiO2薄膜可以利用部分太陽(yáng)光能,使反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，并且反應(yīng)速度快,對(duì)污染物治理徹底,沒(méi)有二次污染，十分符合環(huán)境治理中高效率低消耗的要求［2］。 氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)如圖11所示［4］。銳鈦礦結(jié)構(gòu)是由TiO6八面體共邊組成，而金紅石和板鈦礦結(jié)構(gòu)則是由TiO6八面體共頂點(diǎn)且共邊組成。圖13 銳鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)圖 鈦氧膜的制備目前已有多種技術(shù)可以用來(lái)制備鈦氧膜，主要可以分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。整個(gè)系統(tǒng)在陰陽(yáng)極之間加上幾千伏的直流電后產(chǎn)生輝光放電，由放電形成的正離子在電場(chǎng)作用下朝著陰極（靶材）方向加速，并轟擊陰極，在離子的轟擊下，材料從陰極上打出來(lái)（主要是以中性原子的形式，部分是以離子的形式），被濺射出來(lái)的離子冷凝在放置于陽(yáng)極的基片上就形成薄膜。在這種情況下，不封閉的磁力線從陰極周邊指向工件，電子沿該磁力線運(yùn)動(dòng)，極大地增加了電子與靶材原子和分子的碰撞機(jī)會(huì)，使得離化率大大提高。以無(wú)機(jī)鹽TiCl4為前驅(qū)體時(shí),其水解聚合反應(yīng)如下式所示［13］：水解反應(yīng)：TiCl4+nH2O→Ti(OH)nCl4n+nHCl 聚合反應(yīng)：Ti(OH)Cl3+Ti(OH)Cl3→(Cl3)TiO(Cl3) 微弧氧化法微弧氧化［14］又稱等離子體微弧氧化、微等離子體氧化或火花放電陽(yáng)極氧化，還有人稱為微弧放電氧化，該技術(shù)是最近十幾年在陽(yáng)極氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但兩者在機(jī)理、工藝、以及膜層性能等方面都有許多不同之處。由于擊穿總是在氧化膜相對(duì)薄弱部位發(fā)生，因此最終生成的氧化膜段。圖15 電解液中的電解過(guò)程［15］電極表面釋放的大量氣體和陽(yáng)極表面形成的金屬氧化物，會(huì)影響到電化學(xué)系統(tǒng)中電流與電壓的特性曲線（如圖16所示）。實(shí)際研究結(jié)果表明，只有當(dāng)電流密度超過(guò)10mA/cm2時(shí)，才可能因焦耳熱作用導(dǎo)致局部溫度發(fā)生顯著的變化，而引起電擊穿。采用微弧氧化技術(shù)對(duì)Al、Ti等閥金屬及其合金材料進(jìn)行表面氧化處理，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，占地面積小，處理能力強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。而鈦氧膜的表面改性技術(shù)包括等離子體注入法，電化學(xué)法，化學(xué)處理法，陽(yáng)極氧化法以及溶膠凝膠法等。 化學(xué)處理法與其他金屬氧化物相比TiO鍵極性較大，鈦氧膜表面TiO鍵極化顯著。 本論文的研究?jī)?nèi)容和意義 本文的研究?jī)?nèi)容近年來(lái)鈦及鈦合金作為人體植入材料被廣泛應(yīng)用[21～22]，而其在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用也不容忽視。圖22 HARKESPCA接觸角測(cè)量?jī)x(JY0090915)該實(shí)驗(yàn)所用藥品主要包括較純凈的NaOH固體，蒸餾水，蒸餾水，丙酮，乙二醇，丙三醇以及甲酰胺試劑。(a)蒸餾水在樣品表面形成的液滴 (b)乙二醇在樣品表面形成的液滴（c）丙三醇在樣品表面形成的液滴 （d）甲酰胺在樣品表面形成的液滴圖24堿處理時(shí)間為30分鐘的樣品表面形成的液滴圖片 表面能的計(jì)算（1）各測(cè)試液體的接觸角利用躺滴法測(cè)定樣品的表面能，通過(guò)四種測(cè)試液體在樣品表面形成的液滴，測(cè)量各種液體在樣品表面的接觸角。如果這兩個(gè)分量可以分開(kāi)確定，將它們加在一起便得γS。圖26 Origin數(shù)據(jù)處理圖由以上數(shù)據(jù)處理圖可以得到截距a==。從表24中數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過(guò)堿處理后樣品的總表面能有所增大，但是增大的幅度較小；并且表面能的大小隨堿處理時(shí)間變化不是很大。4 結(jié)論1）經(jīng)過(guò)堿處理的樣品的親水性要好于未經(jīng)處理的樣品，并且經(jīng)過(guò)處理的樣品與測(cè)試液體的接觸角的變化大致呈減小的趨勢(shì)。在此，謹(jǐn)向文老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！在此，同樣感謝給予我大量幫助和指導(dǎo)的楊亮老師、張理元學(xué)長(zhǎng)和我一同工作的李丹紅、馮德智、陳軍沖和吳樹(shù)園等幾位同學(xué)，正是由于大家的共同努力和付出才換來(lái)了實(shí)驗(yàn)的順利結(jié)束和豐碩成果，感謝他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程的給予我的幫助和支持！參考文獻(xiàn)［1］吳志猛,偉強(qiáng),［J］.真空,2003(2):19［2］孟慶超,［J］.新技術(shù)新工藝，2006(8):1［3］［D］.西南交通大學(xué)，2006［4］高鐮，鄭珊，［5］：西南交通大學(xué)，碩士［M］，2005［6］Negishi N,Ibusuki Surface Science,1997,121/122:417～420［7］Ichikawa S,Doi Solid Films,1997,292:130～134［8］Battiston G A,Gerbasi R, Porchia M et Solid Films,1994,239:186～191［9］Rao N K,Murthy M A,Mohan Solid Films,1989,176:181［10］[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,［11］張松，李琪，[J].化學(xué)通報(bào),2004,(4):295［12］于向陽(yáng)，程繼健，[J].玻璃與搪瓷,2001,29(1):3［13］ 張偉偉，[J].陶瓷學(xué)報(bào),2004,25(4):235［14］、碩士［M］，2007［15］：長(zhǎng)春理工大學(xué)，碩士［M］，2009［16］：浙江大學(xué)，碩士［M］，2005［17］,. Plasma Electrolysis for Surface Engineering，,1999,122:73～93.［18］：西南交通大學(xué)，碩士［M］，2002［19］白薇，陳治清，張敏等. ..2003，21(1):2224［20］：西南交通大學(xué)，碩士［M］，2001［21］Tang Nongxuan(唐農(nóng)軒) et al. Rare Metal Materials and Engineering(稀有金屬材料與工程)［J］,1992,21(4):65［22］(李軍).Rare Metal Materials and Engineering(稀有金屬材料與工程)［J］,2003,32(5):398［23］張世文，1994（3）：（36）［24］常學(xué)森，巴德純，聞立時(shí)，．東北大學(xué)真空與流體工程研究中心，遼寧 沈陽(yáng)，1990［25］魏建華,劉寶林,、改性種植體表面的構(gòu)建及形貌分析[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志,2003,19(1):34