鈦合金表面納米HA顆粒增強(qiáng)生物活性涂層的電化學(xué)制備及性能研究.pdf

1、鈦及其合金具有質(zhì)輕、彈性模量低等優(yōu)點(diǎn)，常作為外科植入物材料使用，但其在生理環(huán)境中易發(fā)生金屬離子溶出且生物活性較差，在其表面制備羥基磷灰石(HA)等生物活性涂層可有效改善其使用性能。電化學(xué)沉積法被認(rèn)為是有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的一種生物活性涂層制備方法，但電化學(xué)沉積速率慢、涂層與基體間結(jié)合性能較差、涂層自身力學(xué)性能低，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用。
　　本文采用正交實(shí)驗(yàn)方法，運(yùn)用SEM、XRD、FTIR等手段，研究了電解液濃度、沉積電壓、沉積

2、溫度、沉積時(shí)間對(duì)涂層的形貌、結(jié)合性能、厚度等方面的影響，并通過(guò)加入納米HA顆粒，制備了納米HA顆?！霸鰪?qiáng)”的復(fù)合涂層，涂層厚度、涂層與基體間結(jié)合性能以及涂層自身強(qiáng)度均得到改善。
　　研究結(jié)果表明:電化學(xué)沉積生物活性涂層的較優(yōu)工藝為電解液濃度C(Ca2+)=0.084M，C(PO43-)=0.05M，沉積電壓8V，沉積溫度20℃，沉積時(shí)間30min，以及C(Ca2+)=0.042M，C(PO43-)=0.025M，沉積電壓4V，沉積

3、溫度20℃，沉積時(shí)間90min兩種;兩種工藝條件下，沉積獲得的均是由磷酸八鈣Ca8H2(PO4)6·5-H2O和磷酸三鈣Ca3(PO4)2·xH2O為主要成分的、致密均勻的生物活性涂層，厚度分別為99μm和105μm，與基體的結(jié)合強(qiáng)度分別為7.0Mpa和8.4Mpa;用量為12.8wt％的六偏磷酸鈉(NaPO3)6可實(shí)現(xiàn)納米HA顆粒在電解液中的良好分散;在前述兩種較優(yōu)工藝條件下，加入納米HA顆粒，可制備出納米HA顆粒“增強(qiáng)”的復(fù)合涂層;