【摘 要】
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钛及其合金凭借其良好的生物相容性,是目前硬组织植入体的首选。其中,钛锆合金的力学性能优异,被广泛应用于窄径种植体中,但其属于生物惰性材料,骨整合效果不佳。通过微弧氧化技术,可以在钛锆合金表面构建多孔的氧化物涂层,提高其生物活性,并且通过调控电解液的组成可调控涂层结构。但锆在微弧氧化过程中对涂层多孔结构形成的影响规律以及电解液组成对含锆涂层的结构和成分的影响规律尚不清晰。鉴于此,本文首先以硫酸为电解
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钛及其合金凭借其良好的生物相容性,是目前硬组织植入体的首选。其中,钛锆合金的力学性能优异,被广泛应用于窄径种植体中,但其属于生物惰性材料,骨整合效果不佳。通过微弧氧化技术,可以在钛锆合金表面构建多孔的氧化物涂层,提高其生物活性,并且通过调控电解液的组成可调控涂层结构。但锆在微弧氧化过程中对涂层多孔结构形成的影响规律以及电解液组成对含锆涂层的结构和成分的影响规律尚不清晰。鉴于此,本文首先以硫酸为电解液,对纯钛（Ti）和钛锆合金（Ti15Zr）进行微弧氧化处理,研究了锆元素对微弧氧化涂层结构的影响。随后,采用不同p H值的硼酸系电解液对Ti15Zr微弧氧化处理,研究了电解液p H值对钛锆合金微弧氧化涂层结构的影响规律。阐述了涂层与电解液之间电化学反应的作用机理,并评价了不同成分和结构微弧氧化涂层的生物学性能。取得了如下结果:（1）与Ti相比,Ti15Zr表面由于合金相的存在,具有更多可以使电子发生聚集的缺陷,火花放电频率更高。相同微弧氧化条件下,Ti15Zr改性涂层表面更容易出现堆积的氧化物,使孔壁厚度增大。Ti和Ti15Zr表面微弧氧化涂层均具有良好的亲水性和耐腐蚀性,含锆微弧氧化涂层具有更好的成骨性能。（2）通过调节电解液的p H值对氧化钛-氧化锆涂层的孔径进行调控,研究其对涂层理化性质和生物学性能的影响。结果发现,随着电解液p H值的减小,溶液中总离子浓度降低,离子迁移速度升高,使得微弧氧化涂层多孔结构的孔径增大。同时,随着孔径增大,涂层的成骨性能相应提高,且越有利于牙龈成纤维细胞的粘附。
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