羥基磷灰石抗菌涂層的制備與表征.pdf

1、為了提高生物醫(yī)用材料鈦合金的表面生物活性，并且減少它在植入體內(nèi)感染的發(fā)生，本試驗(yàn)合成了羥基磷灰石(HAP或HA)抗菌涂層。采用一步共沉淀法合成了納米羥基磷灰石抗菌材料系列；在鈦合金(Ti4A12.5Zr)與抗菌涂層之間引入了TiO<,2>過渡層；采用燒結(jié)涂覆法在過渡層上制備了羥基磷灰石抗菌層。＃＃ 在納米抗菌羥基磷灰石粉體材料的合成中，考察了不同抗菌離子(Ag<'+>、Cu<'2+>、La<'3+>)的加入及各種離子不同濃度、不同合成溫

2、度和不同焙燒溫度對(duì)羥基磷灰石晶體的影響，采用XRD，F(xiàn)TIR和SEM對(duì)納米抗菌羥基磷灰石粉體材料及其涂層的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ag<'+>有使HAP晶粒變大的作用，而Cu<'2+>和La<'3+>則有細(xì)化HAP晶粒的作用，這些作用隨著離子濃度的增加而增強(qiáng)。合成溫度越高，HAP晶粒尺寸越大。另外La<'3+>有提高HAP熱穩(wěn)定性的功能。一般，在600℃內(nèi)，摻雜HAP粉體都比較穩(wěn)定，溫度750℃時(shí)，有一部分HAP開始分解，但Ls

3、/HAP、Ag/La/HAP在750℃時(shí)基本上不分解。所制得的粉體樣品均為均一的納米級(jí)晶粒，大小在30-500nm范圍內(nèi)。除HAP無抗菌作用之外，其他摻雜HAP抗菌效果明顯，抗菌效果從高到低的排列順序?yàn)椋篈g/Cu/HAP=Ag/La/HAP>Ag/HAP>Cu/HAP=La/HAP>HAP。 于900℃，在鈦基體上用涂覆燒結(jié)法制得了TiO<,2>過渡層，該過渡層的主要成份為金紅石，晶體大小在20-100nm內(nèi)，有少量的銳鈦礦。

4、過渡層表面粗糙，孔隙率高，適合于HA層的制備。過渡層的引入很好的降低了鈦基體與HA層之間的膨脹系數(shù)差異，增強(qiáng)了鈦基體與HA層的結(jié)合強(qiáng)度。采用控制涂液中HA濃度的方法制得了HA梯度抗菌涂層，該涂層進(jìn)一步緩解了基體與涂層之間的膨脹系數(shù)差異。經(jīng)檢測(cè)，HA層能夠完全掩蓋鈦基體與過渡層，表面晶體生長均勻，為HA晶體，無其它雜項(xiàng)。Ag/Cu/HAP涂層表面為均勻的納米片狀顆粒，大小約為100-500nm；Ag/La/HAP涂層表面為均勻的立方體顆粒