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羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA)化学组成和晶体结构与人体和动物骨骼、牙齿的矿化成分十分相似,具有良好的生物相容性和骨组织诱导性,被广泛应用于人体骨组织缺损的修复和重建。然而由于HA的热膨胀系数(13.3×10-6/K)与Ti基体的热膨胀系数(8.4×10-6/K)相差较大,导致常规等离子喷涂制备的HA涂层与Ti基体结合强度较低,影响了体内长期使用效果,另外,相比于其他生物活性材料,HA溶解度较高,降低了涂层的稳定性和植入体的长效性。针对上述问题,本文依据硅酸钙(CS)与钛基体结合强度高,氟羟基磷灰石(FHA)结构相对稳定,溶解度低等特性,利用悬浮液等离子喷涂技术(SPS)制备FHA-CS复合生物涂层,采用XRD、SEM、XPS和LSCM等测试表征技术,探究涂层组织结构特征,考察涂层力学性能(硬度和结合强度)、化学稳定性和生物学性能。旨在开发一种具有优异生物活性、化学稳定性好、结合强度高、能够用于口腔环境中的新型生物涂层材料。本研究取得的主要结果如下:1. 采用化学共沉淀法合成了FHA纳米粉体。确定喷涂用悬浮液最佳的配制比例为:固相(FHA/CS,15 wt.%),分散剂(聚丙烯酸铵PAA-NH4,1.5 wt.%),溶剂(蒸馏水,83.5 wt.%)。最佳喷涂工艺为:喷涂电流700 A,喷涂距离40 mm,送液速率32 m L/min。2. 采用SPS技术在钛基体表面分别制备了FHA、70%FHA+30%CS(F7C3)、50%FHA+50%CS(F5C5)、30%FHA+70%CS(F3C7)和CS五种涂层。结果表明,制备态涂层以FHA和β-CS为主相,并含有痕量的β-TCP,Ca O和Si O2分解相,复合涂层中FHA和CS相的主峰2θ=32°和2θ=30°强度变化与设计一致。采用SPS技术制备的FHA-CS复合涂层与基体结合良好,交界处不存在横向裂纹,对于所有涂层,涂层内部均存在少量的孔隙和微裂纹,涂层孔隙率为7.4-8.3%,厚度为70-100 um。3. FHA-CS复合涂层力学性能测试结果表明,涂层显微硬度随FHA含量的增加而增加,结合强度随CS含量的增加而增加。溶解性测试结果表明,相比于单一CS涂层,具有FHA组分的涂层表现出较低的Ca2+离子溶出量,展示了较高的化学稳定性。复合涂层(F7C3)的耐腐蚀性能、抗菌性能和类骨磷灰石形成能力与单一FHA涂层相当。4. 为进一步结合FHA和CS两种材料的特性,优化涂层综合性能,采用SPS技术在Ti基体表面制备了FHA-CS梯度结构涂层。结果表明,梯度涂层符合预期设计的成分连续过渡结构,涂层厚度约为150 um,具有粗糙,多孔的表面。总体而言,涂层中孔隙分布均匀,无贯穿涂层的垂直裂纹。5. FHA-CS梯度结构的设计进一步提高了涂层的结合强度,达到29.2 MPa,比单一FHA涂层提高约20%。梯度涂层展示了优异的抗溶解性能,涂层表面FHA组分的存在有效提高了涂层的化学稳定性。另外,梯度涂层也展示了优异的细胞活性和抗菌活性。