AZ31鎂合金表面水熱合成羥基磷灰石膜層的研究.pdf

1、鎂合金憑借其良好的綜合力學性能、生物相容性以及生物可降解性成為新一代的生物醫(yī)用植入材料，但鎂合金較差的耐蝕性極大地制約了其在這一領(lǐng)域的發(fā)展，所以需要具有生物兼容性的材料對其進行表面改性以提高其耐腐蝕性能。因此耐蝕強度和化學穩(wěn)定性高的羥基磷灰石成為醫(yī)用植入鎂合金表面改性的首選材料。將羥基磷灰石涂覆在鎂合金表面，不僅能緩解鎂合金降解，還可增強鎂合金與骨組織的化學結(jié)合，確保植入體的早期穩(wěn)定。雖然在鎂合金表面制備羥基磷灰石涂層的方法較多，但由于

2、鎂合金在溶液中易被腐蝕，利用水熱法合成羥基磷灰石膜層的報道很少。水熱法可有效減少沉積時間，降低能耗，避免電沉積前預處理的氫氟酸的使用，同時還可避免高溫下引起鎂合金基體熔解和羥基磷灰石的分解。
　　 本文利用水熱法以Na2EDTA，Ca(OH)2和NaH2PO4為前驅(qū)物，在AZ31鎂合金軋板表面制備結(jié)晶性好和純度高的羥基磷灰石膜層。所得膜層通過XRD、HRTEM、FE-SEM和EDS等檢測手段進行了結(jié)構(gòu)和形貌表征。經(jīng)FE-SEM觀

3、察，表面由厚度為9nm的納米片自組裝而成的納米花構(gòu)成，膜層厚度為96μm。經(jīng)EDS數(shù)據(jù)計算得出羥基磷灰石的n(Ca)/n(P)為1.42，相對已報道的研究更接近羥基磷灰石的理論值(1.67)。通過比較和分析不同反應溫度、保溫時間、pH、濃度、不同溶液極性條件下的膜層形貌及物相變化，進而確定了反應實現(xiàn)的工藝參數(shù)范圍。并結(jié)合“負離子配位多面體生長基元”模型及反應相關(guān)熱力學計算，探討了在鎂合金表面生成羥基磷灰石的形成機理。
　　 運用