微弧氧化技術(shù)用于純鈦表面改性的研究.pdf

1、純鈦是目前廣泛應(yīng)用于臨床的人工種植牙植入材料。純鈦具有良好的生物相容性，其原因主要在于純鈦表面在自然狀態(tài)下可很快形成一層幾納米厚的氧化鈦薄膜，這層氧化膜可防止內(nèi)層金屬的進(jìn)一步氧化和金屬離子的釋放。純鈦雖然具有良好的生物相容性，但因其生物活性差，植入骨內(nèi)后與周圍骨的結(jié)合形式主要是機(jī)械嵌合，不能像生物活性材料一樣與周圍骨形成牢固的化學(xué)結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度低；另一方面，純鈦表面自然形成的氧化膜很薄，部分鈦離子仍可穿過氧化膜進(jìn)入組織造成損害。微弧氧化

2、技術(shù)(MicroarcOxidation)是一種在有色金屬表面原位生成氧化膜的新技術(shù)，是陽極氧化理論的突破.利用這一技術(shù)，可在鈦及鈦合金表面形成一層厚達(dá)數(shù)十微米，內(nèi)層致密外層多孔的氧化膜。將微弧氧化技術(shù)用于純鈦種植體的表面改性還少有報(bào)道。 本課題的研究目的在于將微弧氧化技術(shù)引入到純鈦種植體表面改性的研究領(lǐng)域，利用微弧氧化技術(shù)在純鈦表面形成一層厚達(dá)數(shù)十微米的多孔氧化膜，并引入鈣、磷元素，以形成羥基磷灰石樣結(jié)構(gòu)。由于在純鈦表面滲入了

3、成骨所必需的鈣、磷元素，并且形成了具有生物活性的羥基磷灰石，純鈦表面的生物活性將得到提高；另一方面，純鈦經(jīng)微弧氧化形成的氧化膜比天然形成的氧化膜厚數(shù)萬倍，能更有效地防止內(nèi)層金屬離子的釋放，提高材料的生物安全性。 論文分兩部分一.純鈦微弧氧化膜的制備和理化性能測試用甘油磷酸鈉和乙酸鈣配成電解液，用脈沖直流微弧氧化設(shè)備對(duì)純鈦試件進(jìn)行微弧氧化。用渦流測厚儀測量微弧氧化膜膜厚，用掃描電鏡觀察純鈦微弧氧化膜的表面形貌，能譜分析儀分析膜的元

4、素成分，衍射分析儀分析晶相組成，電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試膜基結(jié)合強(qiáng)度。結(jié)果顯示：純鈦表面微弧氧化膜的平均厚度為32.7微米，表面存在大量直徑從幾微米到十幾微米的蜂窩狀孔隙，且部分孔隙彼此相通。純鈦微弧氧化膜中富含鈣、磷成分，并且出現(xiàn)了羥基磷灰石結(jié)晶。微弧氧化膜和鈦基體的平均結(jié)合強(qiáng)度為8.29MPa。 二.純鈦微弧氧化膜的生物安全性研究采用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究微弧氧化后純鈦的生物安全性。將L929細(xì)胞接種在材料表面，用掃描電鏡觀察細(xì)胞