微弧氧化后醫(yī)用Ti6Al4V合金的組織結構和生物與力學性能.pdf

1、本文分別采用表面納米化(N)、普通噴丸(S)及超音速轟擊(SP)方法在醫(yī)用Ti6Al4V合金材料(M)表面制備出不同尺度的微坑結構，然后采用微弧氧化法在預處理表面構建不同微坑鑲嵌多孔生物陶瓷涂層（N-MAO、S-MAO、SP-MAO涂層）。采用模擬體液(SBF)中浸泡評價不同微坑鑲嵌多孔涂層誘導仿生磷灰石生長的能力。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)等分析手段研究微弧氧化涂層在SBF浸泡前后、涂層試樣疲勞

2、斷裂與摩損后表面的顯微組織結構，并揭示涂層對生物活性、疲勞與摩擦學性能的影響機制。
　　結果表明：含Ca(H2PO4)2+Ca(CH3COO)2溶液中制備的M-MAO、N-MAO、S-MAO、SP-MAO涂層主要由金紅石與銳鈦礦TiO2相組成，并含Ca、P化合物；10μm厚涂層與5μm厚涂層相比，涂層中金紅石相稍有增多；另外，隨涂層厚度增加，M-MAO與N-MAO涂層表面粗糙度增大，而S-MAO與SP-MAO表面粗糙度減小。

3、>　　不同種類微坑多孔涂層浸入SBF中周后出現(xiàn)明顯的晶態(tài)磷灰石沉積，誘導能力依次為SP-MAO>N-MAO>S-MAO>M-MAO；5μm厚涂層誘導能力好于10μm厚涂層，10μm厚涂層金紅石相增多不利于提高生物活性。經(jīng)NaOH堿處理后不同種類微坑多孔涂層磷灰石誘導能力明顯提高，這是由于表面引入的Ti-OH功能團，促進了磷灰石的形核生長；相比較，涂層表比表面大（粗糙度大）的S-MAO與SP-MAO涂層誘導能力強。
　　微弧氧化涂層

4、會降低不同預處理Ti6Al4V合金的疲勞壽命，5μm與10μm厚涂層試樣與相應基體相比疲勞壽命降低約為12％和30%。Ti6Al4V合金先納米化(N)、普通噴丸(S)及超音速轟擊(SP)預處理后再微弧氧化可提高涂層試樣的疲勞壽命。
　　不同微坑多孔微弧氧化涂層厚度為10μm涂層的耐磨性能明顯優(yōu)于5μm厚涂層。SP-MAO5、SP-MAO10與N-MAO10涂層表現(xiàn)出最好的抗磨性能。涂層可使Ti6Al4V陽極腐蝕電位向正方向偏移，即