鈦基表面TiO-,2--HA生物涂層的制備與性能研究.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生物醫(yī)用金屬材料，但它沒有生物活性。羥基磷灰石(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，其制備方法成為目前研究的熱點。 本項工作采用混酸刻蝕預處理對TA3試樣進行表面粗糙化；制備HA涂層之前在鈦基表面通過陽極氧化制備一層

2、多孔TiO2膜層，電解液成分主要是H3PO4、Na2HPO4·12H2O和HF。隨后將TiO2氧化膜上電化學沉積的CaHPO4·2H2O進行水熱處理，制得純HA涂層。為提高涂層結合力，對涂層進行500℃、600℃、700℃真空熱處理。在分析涂層結合強度時采用對比試驗比較制備過程中各工藝對涂層結合強度的影響。采用掃描電鏡(SEM)觀察陽極氧化生成的多孔TiO2結構和HA涂層表面形貌、截面形貌；利用X射線衍射儀(XRD)和傅立葉變換紅外吸收

3、光譜儀(FFIR)對涂層物相組成、官能團進行分析；采用粘結拉伸法和劃痕儀綜合分析涂層與基體的結合強度。 實驗結果表明，試樣陽極氧化處理后再電化學沉積可以成功制備鈦基TiO2/HA生物涂層；中間多孔TiO2層可以有效改善涂層與基體的結合，其結合強度是鈦基純HA涂層的兩倍多；對涂層分別在500℃、600℃、700℃下真空熱處理燒結，結合強度分別提高了34.7％、39.6％和27.2％；電沉積中加入H2O2可以提高涂層致密性，改善結合