电泳沉积多孔羟基磷灰石涂层及其性能的研究

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羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2, Hydroxyapatite, HA]作为生物陶瓷材料呈现出良好的生物活性,但是由于HA本身的脆性,限制了HA作为承重部位骨替换材料方面的应用;然而传统医用材料的钛及钛合金具有优异的力学性能,因此制备综合两者优点的钛基HA成为当今生物陶瓷材料研究的热点之一。本文提出了分别以葡萄糖、淀粉、壳聚糖、炭粉为造孔剂运用电泳沉积(Electrophorectic deposition, EPD)方法在钛基材表面制得HA/有机物、HA/聚合物、HA/无机物三种类型的复合涂层,经烧结处理得到多孔HA涂层。采用FT-IR、SEM、XRD和TG表征涂层的组成、表面形貌、物相组成及热稳定性,黏结—拉伸实验测定涂层与基体的结合强度,人体模拟体液(Simulated Body Fluid, SBF)浸泡测定涂层的生物活性,并采用CHI660C电化学工作站对多孔HA涂层的耐腐蚀性进行测试。实验结果表明:经700°C烧结处理,复合涂层中的造孔剂微粒热分解致孔可制得多孔HA涂层,其孔径为2-30μm,涂层与基体的结合强度可达19.6MPa;在1.5SBF中浸泡5d后,多孔HA涂层表面碳磷灰石化,呈现良好的生物活性;在SBF中测得的Tafel曲线以及交流阻抗Nyquist图都表明多孔HA涂层耐腐蚀性优于纯钛。
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