生物梯度材料的设计及合成机理研究

利用梯度材料缓和热应力的思想来提高生物陶瓷涂层与金属基体的附着性。建立了梯度薄膜材料的平面热应力模型，用它和有限元模型设计出类金刚石/碳化硅、类金刚石/不锈钢、钛合金/氮化钛、钛合金/氮化钛/碳化钛生物梯度材料。提出了薄膜梯度材料设计原则和设计中未现极值时，选择成分分布系数的原则，这些理论对梯度材料设计和制备有指导作用。建立了微波等离子体CVD、三靶磁控溅射、离子注入-等离子体氮化-等离子体CVD制备生物梯度材料的新方法。制出4种附着强度高、耐磨性好、血液相容性优异的生物梯度材料。探讨了材料裂解聚合机理。为新型人工器官的设计、制备与应用开辟了新途径。培养博士3人，硕士3人。发表论文10篇。