本文利用直流辉光放电对种植体表面进行改性研究,并通过等离体子发射光谱分析辉光Ar/O等离子体放电中的粒子种类、光谱强度、电子激发温度以及电子密度的变化规律,探究等离子体状态对于种植体表面亲水性、成分、物相的影响,以及等离子体氧化表面的超亲水机理和离子析出特性。在Ar/O体系放电过程中,利用光谱追踪了不同粒子的光谱强度变化,通过波兹曼曲线法和沙哈-玻尔兹曼方程计算了 Ar/O放电过程中的电子激发温度和电子密度变化。结果表明,随着氧气含量的增加,等离子体的电子激发温度和电子密度初期较为稳定,在氧气比例超过70%后两者迅速下降,亚稳态氧原子和氧离子则趋向于稳定。这表明氧气含量对与Ar/O放电体系的影响存在阈值,其受到Ar电离和O的电负性的共同影响。随着偏压增加,原子、离子含量和电子激发温度和密度先上升,在大于700V后趋向于稳定,电子密度略有升高,此时阴极偏压降低,电流增加,放电模式由容性放电转为较强的空心阴极放电。气体流量越大,原子、离子浓度越大,但是电子激发温度和电子密度降低,气体流量过大导致重叠的负辉区分离,中心粒子密度下将,向两侧偏移。氧气含量的增加有利于鼠笼放电中等离子体均匀度的提高,因为亚稳态氧原子由于具有电负性吸引电子向中心移动。光谱分析结果表明,种植体氧化表面的特性受亚稳态氧原子和电子激发温度、密度的共同作用。当氧气含量超过65%时,等离子体中的亚稳态氧原子含量趋向于稳定,表面的氧化层的氧含量不会受到氧气含量的改变而改变。但是在氧气较少时,由于氩离子的刻蚀和轰击作用,导致氧化层的氧含量减少。另外电子对于表面TiO2的生成具有促进作用。在氧气大量掺入的情况下,等离子体电子激发温度降低、电子密度降低,导致电离作用减弱,粒子能量降低,面氧化层的TiO2向Ti2O3转变,形成TiO2-x氧化层。这导致氧化层中形成自掺杂结构,大量的Ti3+和Ovac形成掺杂能级,使得氧化层在可见光作用下产生光催化亲水特性。在等离子体电子激发温度和电子密度相近的情况下,氧含量较低时,表面形成的金红石相TiO2主要由等离子体中的Ar的退激发作用引起。氧含量较高时,受上述作用以及大量氧原子和氧离子的氧化作用,氧化表面生成了更多的金红石相TiO2。氧化表面在纯水、NaCl溶液、NaOH溶液的浸泡耐蚀性实验表明,氧化表面在获得高活性的同时也降低了表面耐蚀性。