超音速氧焰噴涂羥基磷灰石涂層的研究.pdf

1、等離子噴涂鈦基羥基磷灰石( HA)涂層材料既有金屬的強(qiáng)度和韌性，又具有表面生物活性，已廣泛應(yīng)用于骨骼的替代和修復(fù)。但是等離子的高溫會(huì)降低涂層的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)HA分解為磷酸三鈣(TCP)、磷酸四鈣(TTCP)等，涂層在體內(nèi)易溶解、脫落、失效。超音速氧焰噴涂(HVOF)有非常高的焰流速度和相對(duì)較低的火焰溫度，是一種較為合適的HA涂層制備方法。 本文采用HVOF的方法在T16A14V基體上制備HA涂層，考察了不同燃?xì)饬髁繉?duì)HA顆粒熔化

2、程度、相組成及在涂層表面形貌的影響。結(jié)果表明：增加燃?xì)饬髁?，顆粒表面的熔化程度提高，但顆粒整體熔化比例僅有微小增加，從12.79％增加到18％，原因是增大燃?xì)饬髁刻岣呋鹧鏈囟鹊耐瑫r(shí)加快了顆粒的飛行速度，降低了粉末在火焰中的滯留時(shí)間。X射線衍射(XRD)圖譜表明：三種燃?xì)饬髁肯骂w粒中均只有HA結(jié)晶相，說明噴涂過程中，HA分解很少。三種顆粒的結(jié)晶度計(jì)算顯示：提高燃?xì)饬髁拷档土薍A顆粒的結(jié)晶度，從91.4％降至73.8％；掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)：三

3、種燃?xì)饬髁肯碌腍A顆粒在涂層表面形成了三種典型結(jié)構(gòu)。 涂層中只有HA晶相，結(jié)晶度較高，可能存在早期生物活性不高的問題，因此，本文制備了羥基磷灰石/生物玻璃(BG)復(fù)合涂層，分析添加生物玻璃對(duì)涂層的相組成、表面形貌及生物活性的影響。XRD結(jié)果顯示：添加生物玻璃不影響涂層的相組成，對(duì)HA的分解沒有影響或影響很?。籗EM結(jié)果表明：BG顆粒以球形方式鑲嵌在涂層表面，含量小于粉末中的比例；將涂層浸泡在一倍模擬體液(SBF)中7天后發(fā)現(xiàn)：添

4、加20％wtBG的涂層表面有明顯的類骨類磷灰石生成，說明添加BG可以提高涂層的生物活性。 針對(duì)涂層在模擬體液中發(fā)生剝落的問題，本文采用在HA涂層表面涂覆聚乳酸( PLA)的方法改善其在水溶液中的穩(wěn)定性?？疾炝瞬煌瑵舛燃巴扛泊螖?shù)對(duì)涂層穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，涂層表面涂覆聚乳酸后，在水溶液中的穩(wěn)定性增強(qiáng)，因?yàn)槭杷木廴樗峥梢苑乐顾疂B入涂層。超聲過程中涂層表面以點(diǎn)狀方式掉落，與涂層表面聚乳酸膜存在微小的孔洞有關(guān)。涂覆濃度及次數(shù)對(duì)涂層的