鎂合金表面植酸-羥基磷灰石生物活性涂層的制備及性能研究.pdf

1、鎂及鎂合金作為新一代可降解骨修復(fù)材料，具有良好的力學(xué)相容性、生物相容性、生物降解性以及骨誘導(dǎo)能力。然而鎂及鎂合金在含有Cl-的環(huán)境中降解速率過(guò)快，導(dǎo)致其力學(xué)性能過(guò)早失效，并引起局部高鎂離子環(huán)境、過(guò)大析氫速率以及較高pH值，嚴(yán)重影響受傷周?chē)M織的生長(zhǎng)和愈合，使其臨床應(yīng)用受到限制。因此，研發(fā)具有可控降解能力的醫(yī)用鎂合金材料具有重要意義，而在鎂合金表面制備保護(hù)性涂層是提高其耐蝕性的有效方法。
　　本文采用液相反應(yīng)法在AZ31鎂合金表面制

2、備了植酸/羥基磷灰石復(fù)合涂層。利用SEM和FTIR研究了工藝條件對(duì)涂層表面形貌的影響，優(yōu)化了制備工藝，并通過(guò)電化學(xué)測(cè)試和體外模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)研究了材料的耐蝕性能和生物活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)羥基磷灰石的添加量為45wt.％時(shí)，可以在鎂合金表面制備出均勻無(wú)裂紋的復(fù)合涂層。涂層厚度約1.4μm，涂層與基體具有良好的結(jié)合性能。電化學(xué)測(cè)試表明，與鎂合金裸片相比，復(fù)合涂層包覆鎂合金的自腐蝕電位提高了190mV，自腐蝕電流密度降低至2.28μA/cm

3、2，電荷轉(zhuǎn)移電阻提高了6倍，顯著提高了鎂合金的耐蝕性能。在浸泡過(guò)程中，涂層可以誘導(dǎo)類(lèi)羥基磷灰石的生成，在提高鎂合金耐蝕性的同時(shí)也改善了其生物活性。
　　為了進(jìn)一步提高鎂合金的耐蝕性，本文將液相反應(yīng)法和水熱處理相結(jié)合，在鎂合金表面制備了羥基磷灰石/植酸雜化涂層。結(jié)果表明，水熱溫度對(duì)涂層的形貌和組成具有顯著影響。隨著水熱溫度的升高，前驅(qū)體涂層中的無(wú)定型鈣磷物質(zhì)逐漸析晶，在水熱溫度為120C時(shí)無(wú)定型鈣磷物質(zhì)析晶為羥基磷灰石，原位修復(fù)了涂