CaTi-,4-(PO-,4-)-,6-生物陶瓷膜的制備及其性能表征.pdf

1、本文利用微弧氧化技術(shù)在純鈦金屬表面原位生成含CaTi4(PO4)6(CTP)生物活性陶瓷氧化膜,通過(guò)模擬體液(SBF)浸泡實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了該多孔氧化膜的生物活性。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線能譜分析儀(EDX),ICP-AES光譜儀等檢測(cè)手段,綜合優(yōu)化了用微弧氧化法在純鈦表面生成具有生物活性多孔氧化層的最佳工藝,研究了電解液濃度、鈣磷摩爾比、pH值、溫度、電流密度等對(duì)膜層生長(zhǎng)行為的影響,初步探討了微弧氧化膜生長(zhǎng)

2、機(jī)理及誘導(dǎo)羥基磷灰石(HA)沉積的機(jī)理。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:電解液濃度對(duì)微弧氧化過(guò)程有較大的影響,濃度越高,微弧氧化擊穿電壓越低,反應(yīng)時(shí)間越短,相應(yīng)的陶瓷膜的結(jié)晶度也越低。電解液濃度較低時(shí)(<40g·L-1),膜層的增重與微弧氧化時(shí)間呈線性關(guān)系,而隨著電解液濃度的增加(>40g·L-1),膜層的增重與時(shí)間的關(guān)系較呈拋物線關(guān)系。pH值越高,膜層的結(jié)晶度降低。電解液溫度的升高或降低都會(huì)影響鈦合金微弧氧化陶瓷膜性能。溫度越高,其表面

3、粗糙度越大。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果,優(yōu)化后的CTP微弧氧化膜制備工藝參數(shù)為:電解液濃度為C(NaPO3)6=25g·L-1,Ca/P=1/6,pH=12,電流密度為100mA·cm-2,反應(yīng)溫度為25℃。
　　 采用1倍SBF溶液在恒溫水浴振蕩槽中浸泡14天后,膜層表面形成細(xì)顆粒狀均勻分布的羥基磷灰石(HA)沉淀,呈纖維網(wǎng)狀或片狀,表明CTP陶瓷膜具有良好的生物活性。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,從理論上對(duì)CTP陶瓷生長(zhǎng)模型及誘導(dǎo)H