微弧氧化后醫(yī)用Ti6Al4V合金的組織結(jié)構(gòu)和生物與力學(xué)性能.pdf

1、本文分別采用表面納米化(N)、普通噴丸(S)及超音速轟擊(SP)方法在醫(yī)用Ti6Al4V合金材料(M)表面制備出不同尺度的微坑結(jié)構(gòu)，然后采用微弧氧化法在預(yù)處理表面構(gòu)建不同微坑鑲嵌多孔生物陶瓷涂層（N-MAO、S-MAO、SP-MAO涂層）。采用模擬體液(SBF)中浸泡評(píng)價(jià)不同微坑鑲嵌多孔涂層誘導(dǎo)仿生磷灰石生長的能力。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)等分析手段研究微弧氧化涂層在SBF浸泡前后、涂層試樣疲勞

2、斷裂與摩損后表面的顯微組織結(jié)構(gòu)，并揭示涂層對(duì)生物活性、疲勞與摩擦學(xué)性能的影響機(jī)制。
　　結(jié)果表明：含Ca(H2PO4)2+Ca(CH3COO)2溶液中制備的M-MAO、N-MAO、S-MAO、SP-MAO涂層主要由金紅石與銳鈦礦TiO2相組成，并含Ca、P化合物；10μm厚涂層與5μm厚涂層相比，涂層中金紅石相稍有增多；另外，隨涂層厚度增加，M-MAO與N-MAO涂層表面粗糙度增大，而S-MAO與SP-MAO表面粗糙度減小。

3、>　　不同種類微坑多孔涂層浸入SBF中周后出現(xiàn)明顯的晶態(tài)磷灰石沉積，誘導(dǎo)能力依次為SP-MAO>N-MAO>S-MAO>M-MAO；5μm厚涂層誘導(dǎo)能力好于10μm厚涂層，10μm厚涂層金紅石相增多不利于提高生物活性。經(jīng)NaOH堿處理后不同種類微坑多孔涂層磷灰石誘導(dǎo)能力明顯提高，這是由于表面引入的Ti-OH功能團(tuán)，促進(jìn)了磷灰石的形核生長；相比較，涂層表比表面大（粗糙度大）的S-MAO與SP-MAO涂層誘導(dǎo)能力強(qiáng)。
　　微弧氧化涂層

4、會(huì)降低不同預(yù)處理Ti6Al4V合金的疲勞壽命，5μm與10μm厚涂層試樣與相應(yīng)基體相比疲勞壽命降低約為12％和30%。Ti6Al4V合金先納米化(N)、普通噴丸(S)及超音速轟擊(SP)預(yù)處理后再微弧氧化可提高涂層試樣的疲勞壽命。
　　不同微坑多孔微弧氧化涂層厚度為10μm涂層的耐磨性能明顯優(yōu)于5μm厚涂層。SP-MAO5、SP-MAO10與N-MAO10涂層表現(xiàn)出最好的抗磨性能。涂層可使Ti6Al4V陽極腐蝕電位向正方向偏移，即