溶膠-凝膠法制備鈦合金表面tioha梯度涂層

1、1溶膠溶膠凝膠法制備鈦合金表面凝膠法制備鈦合金表面TiOTiO2HAHA梯度涂層梯度涂層項目組成員：趙倩，張豪，王昌寶，張曉潤項目類別：本科教育高地資助項目指導(dǎo)教師：何代華項目簡介：項目簡介：羥基磷灰石（hydroxyapatite，簡稱HA）是人體和動物骨骼的主要無機成分，具有優(yōu)異的生物相容性和生物活性，是一種重要的生物陶瓷材料。但HA陶瓷脆性大、強度低，限制了在人體荷重部位的使用，將HA涂覆在機械性能優(yōu)良的生物金屬材料，如鈦或鈦合金

2、上，即可綜合兩種材料的優(yōu)點，因此，金屬基HA涂層材料近幾十年來成為生物材料的研究熱點之一。TiO2具有很好的抗腐蝕性和耐磨性，能改善鈦合金表面的性能，且能增強鈦合金與陶瓷涂層的結(jié)合強度。在金屬表面制備氧化膜TiO2可將金屬較好的力學(xué)性能和氧化膜良好的化學(xué)穩(wěn)定性及生物相容性有機結(jié)合在一起，大大降低基體材料離子元素向外釋放的危險性，提高抗腐蝕性和生物相容性。本項目采用溶膠凝膠法制備鈦合金表面TiO2HA梯度涂層，對生物材料不斷增長的要求具有

3、一定的意義和價值。涂層分布示意圖如圖1所示圖1涂層分布示意圖3圖3是Ti6Al4V合金表面涂覆TiO2HA梯度涂層后表面和斷面的SEM照片，表面HA均勻分布在鈦合金表面，表面分布有微納米級的孔洞，沒有明顯的裂紋。這種HA和TiO2形成的既有機械鎖合也有孔隙的特殊結(jié)構(gòu)，有利于細胞的生長，能提高涂層的骨引導(dǎo)性，作為植入性材料來說，這樣的涂層是非常有利的。端面照片表明涂層厚度達18m左右，涂層與基體結(jié)合良好。根據(jù)國標(biāo)GB23101.42008

4、ISO137794:2002《外科植入物羥基磷灰石第4部分：涂層粘結(jié)強度》在Zwick50kN試驗機上進行。測得基體與梯度涂層結(jié)合強度達到38.9MPa。發(fā)表EI收錄論文一篇：HeDaihuaZhaoQianetal.SolGelDerivedGradientBiocoatingsonTitaniumAlloy.AppliedMechanicsMaterialsVols.8081(2011)pp426430.課題負責(zé)人之一張曉潤參加“2