微束等離子噴涂羥基磷灰石涂層性能的研究.pdf

1、羥基磷灰石(HA)由于其良好的生物活性，被廣泛的用作生物醫(yī)用金屬植入體表面涂層材料。微束等離子噴涂技術(MPS)應用在生物活性涂層的制備上是近年來新發(fā)展起來的，相關的研究還很少。本文采用微束等離子噴涂的方法在Ti6Al4V基體上制備HA涂層，并與大氣等離子噴涂(APS)的HA涂層相對比。應用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)等測試方法對HA涂層的組織和常規(guī)性能進行分析，研究噴涂工藝參數對涂層性能的影響。采用熱處理試驗研究涂

2、層的性能變化規(guī)律，采用模擬體液(HBsS)試驗來評價涂層的生物活性。本文研究成果如下： 1．微束等離子噴涂HA涂層的顯微結構和相組成受噴涂距離、噴涂電流、氣流量等工藝參數的影響。單一減少噴涂距離、噴涂電流或增加氣流量均能導致顆粒熔化增加，涂層的結晶度升高，雜質相含量降低。涂層結晶度可大于90％。微束等離子噴涂的HA涂層不含雜質相CaO、TTCP等，微束等離子的本身特點功率低、噴涂速度低是主要原因。而大氣等離子噴涂HA涂層含有Ca

3、O、TTCP等雜質相。 2．MPS涂層經過熱處理后結晶度明顯的提升，涂層的結晶度隨著保溫溫度的提高而增大，涂層的非晶相和雜質相發(fā)生向HA轉化。羥基和磷酸根的完整性得到了恢復。這與大氣等離子噴涂層的規(guī)律一致，APS涂層中雜質相CaO并沒有轉化。涂層發(fā)生了形核并生長擴散的過程，隨著溫度的提高，涂層的平均晶粒尺寸有所增大。涂層的熱處理溫度在600～700℃，保溫3小時較為合適。 3．利用微束等離子噴涂通過調節(jié)噴涂距離成功地制備