[發(fā)明專利]鎂基材料生物復合涂層的可控降解速率控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410190182.3
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104005074B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 熊纓;盧超
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30;C25D13/00;C25D21/12;G06N3/12;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 王兵,黃美娟

1.鎂基材料生物復合涂層的可控降解速率控制方法，包括如下步驟：

(1)利用微弧氧化法和電泳沉積法在鎂合金表面制備可控降解的微弧氧化生物復合涂層；

(2)微弧氧化涂層的制備：選用以硅酸鈉、氟化鈉以及氫氧化鈉為主要電解液組分，在設定的微弧氧化工藝參數(shù)下，在鎂合金表面制備微弧氧化涂層；

(3)微弧氧化生物復合涂層的制備：以微弧氧化涂層試樣為電泳沉積待處理試樣，在以磷酸鈉和羥基磷灰石(HA)為主要組分的懸浮液中，設定合適的電泳沉積電參數(shù)，對微弧氧化涂層進行電泳沉積來制備微弧氧化生物復合涂層；

(4)所述微弧氧化生物復合涂層主體是微弧氧化涂層，微弧氧化涂層也是復合涂層防腐的主體部分；電泳沉積涂層主要是提高微弧氧化涂層的生物學性能；

(5)鑒于(4)所述，通過改變微弧氧化相關工藝參數(shù)即可調(diào)整復合涂層的防腐能力，因此可以設置不同的工藝參數(shù)來制備降解速率不同的涂層，達到可控的效果；

(6)影響微弧氧化涂層降解速率最主要的三個因素是：電流密度、處理時間以及電解液濃度。通過改變這三個參量，可以制備出降解速率不同的微弧氧化涂層，在微弧氧化涂層上進行電泳沉積制備生物復合涂層。對制備出的復合涂層進行SBF溶液的體外浸泡實驗，得到涂層的降解速率參數(shù)；

(7)選擇經(jīng)過遺傳算法改進的3層結構BP神經(jīng)網(wǎng)絡建模，輸入層為三個神經(jīng)元，分別為電流密度、處理時間以及電解液濃度三個因素，輸出層為一個神經(jīng)元，即涂層的降解速率；隱層節(jié)點數(shù)根據(jù)仿真訓練和測試結果來確定；

所述遺傳算法的整個過程：

71、首先產(chǎn)生初始群體，并對群體進行編碼；

72、對群體進行適應度分析，如果符合優(yōu)化原則直接輸出最優(yōu)個體以及參數(shù)，并結束；否則繼續(xù)下一步；

73、根據(jù)適應度選擇個體，并保留高適應度的個體；

74、交叉算子作用于整個個體，產(chǎn)生新一代；

75、使用變異算子對群體中的個體進行結構變異調(diào)整，形成新個體；

76、經(jīng)過選擇、交叉、變異過程后的個體成為下一代群體，重復2；

(8)以N(N≥50)組輸入層實驗數(shù)據(jù)和相對應的輸出層實驗數(shù)據(jù)作為訓練樣本，通過對網(wǎng)絡的權值和閾值沿網(wǎng)絡誤差變化的負梯度方向進行調(diào)節(jié)，最終使網(wǎng)絡誤差達到極小值或最小值，從而得到一個誤差率極小的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制模型。