La（NO-,3-）-,3-、NaF對鈦合金微弧氧化鈣磷涂層的組織結(jié)構(gòu)及性能的影響.pdf

1、鈦及其合金由于具有優(yōu)良的機(jī)械性能和生物相容性能而被廣泛應(yīng)用于硬組織替代材料，但生物活性及耐磨性較差，因而限制了其進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。采用微弧氧化法(MAO)在鈦合金表面制備了富含鈣磷的生物涂層。借助SEM、XRD、磨損試驗(yàn)機(jī)和萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)等測試技術(shù)，對微弧氧化涂層的表面形貌、物相組成、摩擦系數(shù)及結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了分析。通過研究微弧氧化參數(shù)對涂層形貌、Ca/P比及厚度的影響，確定了最佳工藝規(guī)范。揭示了硝酸鑭和氟化鈉添加劑對涂層形貌和相組成的

2、影響規(guī)律，首次研究了涂層在體液環(huán)境下的結(jié)合強(qiáng)度、耐腐蝕性能及摩擦磨損性能，并討論涂層在模擬體液中的生物穩(wěn)定性和生物活性。 確定磷離子濃度為0.1mol/L、Ca/P比1.5的Ca(CH<,3>COO)<,2>·H<,2>O-NH<,4>H<,2>PO<,4>溶液體系為最佳溶液；在工藝參數(shù)為氧化電壓400V，氧化時間10min，脈沖頻率600Hz，占空比10％時，制備了表面多孔分布均勻且富含鈣磷的生物涂層，涂層平均厚度為56.38

3、gm，其主要相為金紅石、銳鈦礦和少量的CaTiO<,3>。 在上述溶液中加入添加劑硝酸鑭和氟化鈉，確定二者最佳濃度分別為0.16g/L和2.10g/L，相分析表明兩種復(fù)合涂層的相組成基本沒有改變。模擬體液浸泡后涂層的拉伸結(jié)合強(qiáng)度，模擬體液中的電化學(xué)腐蝕陽極極化電位及涂層的干摩擦和體液環(huán)境下的摩擦系數(shù)測試表明：硝酸鑭/磷酸鈣復(fù)合涂層優(yōu)于氟化鈉/磷酸鈣復(fù)合涂層。涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度高于34 MPa，復(fù)合涂層具有較好的抗拉強(qiáng)度；涂層的

4、極化電位為-0.23V，與單一鈣磷涂層相比提高約0.18V，復(fù)合涂層具有較好的耐蝕性；干摩擦和體液環(huán)境下的摩擦系數(shù)分別為0.6和0.15，與單一鈣磷涂層相比降低約0.1和0.35左右，復(fù)合涂層具有較好的耐磨性。 在模擬體液環(huán)境下，復(fù)合涂層與單一鈣磷涂層表面均可形成羥基磷灰石層，但復(fù)合涂層在模擬體液中浸泡9天時就有少量的羥基磷灰石生成，具有很好的骨誘導(dǎo)能力。 采用微弧氧化技術(shù)，以硝酸鑭作添加劑制備的鈣磷復(fù)合涂層具有較低的摩