磁控濺射制備HA-TiO-,2-復(fù)合薄膜及其性能的研究.pdf

1、植入體的生物相容性與其表面的性能有密切的關(guān)系。表面改性是增強(qiáng)植入體生物相容性的一種有效手段。尤其是在在金屬基體表面制備生物活性陶瓷薄膜能結(jié)合金屬較好的力學(xué)性能和陶瓷薄膜的化學(xué)、生物穩(wěn)定性。而目前對(duì)于這一方面材料的制備工藝、生長(zhǎng)機(jī)理、性能的理論研究還有待于深入。羥基磷灰石(簡(jiǎn)稱(chēng)HA或HAP)具有很高的生物活性，但力學(xué)性能較差。而鈦金屬具有很好的力學(xué)性能，但缺乏生物活性。兩者的結(jié)合是研究的熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)采用射頻磁控濺射法在金屬鈦片上制備HA/

2、TiO2復(fù)合薄膜，通過(guò)改變工藝參數(shù)探討了影響薄膜性能的因素，并對(duì)其力學(xué)性能、組成結(jié)構(gòu)和生物相容性進(jìn)行了比較深入的研究。 本論文中，對(duì)磁控濺射制備的HA/TiO2薄膜采用臺(tái)階測(cè)厚儀測(cè)量薄膜的厚度；采用接觸角測(cè)定儀測(cè)量薄膜與水的表面接觸角來(lái)表征薄膜的親水性能；采用劃痕實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)量薄膜的結(jié)合強(qiáng)度；并用XRD、SEM、EDS對(duì)薄膜進(jìn)行了組成、結(jié)構(gòu)和形貌的表征；薄膜的生物相容性則通過(guò)模擬體液浸泡、細(xì)胞種植培養(yǎng)和動(dòng)態(tài)凝血時(shí)間進(jìn)行了表征。

3、 研究結(jié)果表明：用射頻磁控濺射法可以在鈦基片上制備出一定厚度的HA/TiO2復(fù)合薄膜，在本實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)范圍內(nèi)，制得的HA/TiO2薄膜表面光潔、致密均勻，薄膜表面與水的接觸角較小，具有較強(qiáng)的親水性能。采用水蒸氣熱處理有利于羥基磷灰石性能的提高，并可大大提高薄膜的結(jié)合強(qiáng)度。磁控濺射制得的薄膜鈣磷比(Ca/P)比靶材要小，在靶材中加入適量的CaO，可以使薄膜的Ca/P提高到正常水平。濺射制得薄膜具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)臒崽幚碛欣谶M(jìn)一步