鈦合金表面生物活性化及仿生生長(zhǎng)羥基磷灰石研究.pdf

1、本文采用熱氧化及離子注入法對(duì) Ti6Al4V合金進(jìn)行表面改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：這兩種方法均可以顯著提高 Ti6Al4V合金的生物活性，與注氧層相比，熱氧化形成的氧化層具有較好的生物活性，在較短時(shí)間內(nèi)仿生生長(zhǎng)出一層富含Ca和P的羥基磷灰石涂層。
　　隨著熱氧化溫度的提高，Ti6Al4V合金表面氧化層的粗糙度增大，致密性以及與基體的結(jié)合強(qiáng)度變差，在900℃時(shí)宏觀上出現(xiàn)脫落。由XRD分析可知，氧化層中的金紅石二氧化鈦的含量逐漸增多，生物活性提

2、高。
　　在堿處理后，Ti6Al4V合金的氧化層變得致密，粗糙度減小，在SBF溶液中浸泡后，氧化層表面的沉積顆粒分布均勻，團(tuán)聚現(xiàn)象減少。隨著NaOH溶液濃度的增大，生物活性提高。但是過高濃度的堿溶液處理后使模擬體液的pH值劇烈波動(dòng)，不利于后續(xù)羥基磷灰石的仿生生長(zhǎng)。
　　采用等離子體基離子注入技術(shù)對(duì) Ti6Al4V合金在50kV，注入劑量為6×1017/cm2，形成藍(lán)色注氧層。隨著退火溫度的升高，注氧層表面的粗糙度先減小后增大

3、，NaOH溶液處理和SBF溶液浸泡后，表面出現(xiàn)富含Ca、P的沉積點(diǎn)，生物活性逐漸提高。
　　經(jīng)過離子注入工藝處理的Ti6Al4V合金在SBF溶液中浸泡14d，表面未觀察到陶瓷層，而Ti6Al4V合金經(jīng)熱氧化，堿處理后，在SBF溶液中浸泡11d表面出現(xiàn)一層富含鈣、磷的陶瓷層。隨著預(yù)處理中熱氧化溫度的升高，陶瓷層表面的裂紋先減少后增多，在750℃時(shí)裂紋最少，在800℃以上時(shí)陶瓷層出現(xiàn)局部脫落。經(jīng)XRD分析，陶瓷層為羥基磷灰石，隨著熱氧