純鈦微弧氧化生物陶瓷膜制備工藝.pdf

1、本文采用微弧氧化技術(shù)，在純鈦基體表面制備具有生物活性的陶瓷層。研究了電參數(shù)和電解液組分對(duì)陶瓷層表面形貌、成分及性能的影響；并且利用模擬體液（SBF）對(duì)陶瓷層進(jìn)行體外生物活性試驗(yàn)，探討其表面羥基磷灰石（HA）的沉積生長(zhǎng)過(guò)程。
　　 在0.08mol/L磷酸氫二鈉電解液體系中，利用微弧氧化方法在純鈦（TA2）表面制備含磷的生物活性膜層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：純鈦基體表面生成一種多孔的、具有陶瓷特性的膜層；主要由銳鈦礦和少量非晶組成。正向電壓

2、的增加會(huì)引起陶瓷層表面粗糙度及厚度的增加。脈沖頻率和占空比的增加會(huì)引起陶瓷層表面粗糙度及厚度的降低。在分析大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，本文給出了在目前實(shí)驗(yàn)條件下的最佳電參數(shù)：電壓450V、脈沖頻率600Hz、占空比60％，此參數(shù)下得到表面微孔數(shù)量多且大表面積的表面微孔形貌。同時(shí)通過(guò)對(duì)三種不同電解液體系（Na2HPO4，NaH2PO2，(NaPO3)6）中微弧氧化陶瓷膜的研究，得出以下結(jié)論：起弧電壓隨電解液濃度增加而降低、膜厚和粗糙度隨電解液濃

3、度增加而上升，膜層主要由P、O、Ti三種元素組成，相組成主要為銳鈦礦。得出實(shí)驗(yàn)條件下的最佳電解液組分：0.08mol/L Na2HPO4（磷酸氫二鈉）、0.04mol/L KOH（氫氧化鉀），在此電解液組成下，膜層的表面呈大表面積的微孔形貌，耐磨性最好。
　　 對(duì)微弧氧化陶瓷層進(jìn)行模擬體液培養(yǎng)，結(jié)果表明：采用微弧氧化技術(shù)在純鈦表面制備的陶瓷層，可以通過(guò)模擬體液培養(yǎng)獲得HA。涂層表面首先形成球狀或顆粒狀HA晶體，可見(jiàn)微小晶須，然后