電泳沉積鎂合金基羥基磷灰石涂層研究.pdf

1、鎂及鎂合金具有優(yōu)異的力學性能、低彈性模量及可降解性，良好的生物相容性，作為醫(yī)用金屬植入材料的潛力很大，符合理想的新一代醫(yī)用金屬材料，適合作為人工骨材料。然而，因鎂合金較差的抗腐蝕性能，使得在預定服役期內(nèi)不能滿足機械性能的要求，限制了鎂及鎂合金作為醫(yī)用金屬材料或人工骨材料的應用與發(fā)展。羥基磷灰石（hydroxyapatite,簡稱 HA）是組成人體骨骼組織的重要成分，具有優(yōu)異的生物活性、生物相容性，骨誘導性能，不易分解，且抗腐蝕性能力較好

2、，是人工骨基材較理想的表層材料。然而HA的強度不高，韌性較差，難以作為承力材料使用。因此，在鎂合金基體上涂覆一層HA，由鎂合金承擔生物力學性能，HA承擔生物活性與生物相容性，即可制得性能較好的人工骨材料。
　　本課題以鎂合金AZ31B為基料，無水乙醇為分散介質(zhì)，硝酸為電解質(zhì)，采用電泳沉積法制備鎂合金基羥基磷灰石涂層復合材料。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、電子分析天平、粘接拉伸儀等分析手段，對涂層的表面形貌、組成、

3、重量和結合強度進行測試和表征，研究了懸浮液陳化時間、懸浮液固含量（濃度）及沉積電壓對沉積涂層的影響。通過觀察不同電泳沉積工藝條件下制備的涂層性能比較，分析電泳工藝參數(shù)對涂層的微觀性能及表面形貌的影響，找出制備涂層的較佳工藝參數(shù)。并利用動物體內(nèi)埋植實驗和SBF浸泡實驗來分別考察復合材料的生物相容性及生物活性，同時也考察鎂合金基羥基磷灰石涂層生物復合材料的耐腐蝕性能，驗證了HA涂層在一定程度上阻緩鎂合金的腐蝕。
　　實驗結果表明：在陰

4、極鎂合金基底上可均勻沉積HA涂層。懸浮液濃度0.02kg/L，陳化時間10d，電壓為60V時為較佳電泳沉積工藝參數(shù)，設置該工藝參數(shù)能得到厚度、重量以及表面性能適中的HA涂層。動物埋植實驗發(fā)現(xiàn)，植入的復合材料未被降解，植入物周圍出現(xiàn)組織增生及新生血管，有結締組織并形成纖維囊包裹著種植體。周圍組織未見明顯的組織炎癥反應、免疫反應，無多核的巨細胞和中性粒細胞等炎細胞的浸潤。SBF浸泡實驗發(fā)現(xiàn)，復合材料浸泡于SBF溶液后，不但沒有被腐蝕，且涂層