醫(yī)用鈦表面HA-ZrO2過渡涂層的制備及其生物相容性評價.pdf

1、鈦及鈦合金以其優(yōu)異的生物相容性、耐腐蝕性以及力學適應性成為最常用的整形外科以及牙科的替代材料，但其生物活性較差。羥基磷灰石（hydroxyapatite簡稱HA）因化學成分與生物骨組織相似，能誘導新骨生長，具有優(yōu)異的生物活性，但 HA脆性大、抗拉強度低，因而不能直接應用于承載部位。為此通常通過鈦基表面改性制備Ti基體/HA涂層模式的復合材料，其制備方法是近年來研究的熱點。
　　由于鈦合金和HA的物理性能（如彈性模量、熱膨脹系數(shù)等）

2、差別較大，HA涂層與Ti基體的界面結合強度低，限制了它在醫(yī)學上的使用。為進一步提高HA涂層與鈦基材的結合強度，本研究工作在鈦基材上制備HA涂層之前，先將鈦基材在ZrO(NO3)2電解液中電化學沉積出Zr(OH)4膠層，隨后再在Ca(NO3)2·4H2O和NH4H2PO4電解液中沉積羥基磷灰石陶瓷鍍層，使其形成HA/ZrO2過渡鍍層；通過控制不同的電化學參數(shù)如電流密度、電解液濃度、電解液溫度、沉積時間等，來獲得結合強度最佳的HA/ZrO2

3、鍍層，而后經由600℃和700℃燒結處理使得鍍層與基材形成更穩(wěn)定的鍵和。采用掃描電鏡(SEM)觀察Zr(OH)4膠層和HA涂層表面形貌、截面形貌；利用EDS能譜儀、X射線衍射儀（XRD）和傅立葉變換紅外吸收光譜儀（FTIR）對涂層物相組成、官能團進行分析；采用粘結拉伸法分析涂層與基體的結合強度。通過模擬體液浸泡實驗，細胞培養(yǎng)等實驗來分析涂層的生物活性和生物相容性。
　　通過對涂層的測試分析表明：采用恒電流法將氧化鋯、羥基磷灰石分別

4、以離子形式先后電沉積到醫(yī)用鈦表面，得到了均勻致密的針狀ZrO2/HA過渡復合涂層，且表層存在的一定的孔隙，利于成骨細胞粘附生長。粘結拉伸試驗測得，ZrO2作為過渡涂層，很好的緩解了 HA與鈦基熱膨脹系數(shù)不匹配等缺點，其結合強度由由7.4MPa左右提升至24.2MPa；模擬體液（simulated body fliud，簡稱SBF）浸泡實驗的結果可知，經SBF浸泡后，涂層能夠很好誘導類骨碳磷灰石生成，表明涂層具有良好的生物活性；體外細胞試