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本工作采用宽带激光熔覆技术在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了梯度生物陶瓷复合涂层，并对梯度生物陶瓷复合涂层的组织和性能进行了研究。
借助SEM、XRD、EDS等分析手段，研究了梯度生物陶瓷复合涂层的组织结构，结果表明，涂层分为基材、合金化层、生物陶瓷层三个层次，各层之间结合界面良好。钙和氧元素主要分布在生物陶瓷涂层中；钛元素主要分布在基材和合金化层内；磷元素分布在合金层与陶瓷层中。合金层中基底组织上分布着白色共晶组织和白色颗粒，基底组织为Ti(Al，P，Fe，V)，白色的共晶组织为Fe2Ti4O+AlV3，白色颗粒状组织为Al3V0.333Ti0.666。生物陶瓷涂层中基底组织为CaO+CaTiO3+HA，灰色颗粒相为α-TCP和β-TCP,白色颗粒相为TiO。生物陶瓷涂层表面形成的类珊瑚礁、蜂窝状及短杆堆积结构，将会增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物活性。
力学性能研究表明，Y2O3含量为0.6wt.％时，生物陶瓷层和合金化层的显微硬度值均达到最大，分别为1062HV0.1和1405HV0.1。生物陶瓷复合涂层试样平均拉伸强度为767.83MPa，平均弯曲强度值为1671.65MPa，涂层弹性模量平均值为13.98GPa，与人体致密骨的弹性模量接近。添加Y2O3的梯度生物陶瓷涂层的断裂韧性值在3.89～6.46MPa·m1/2之间，表明具有良好的强韧性配合。梯度生物陶瓷复合涂层的耐磨性能较好。
急性毒性实验表明，宽带激光熔覆的生物陶瓷复合涂层对实验小鼠无明显的急性毒性反应。狗股骨埋植实验的一般观察表明，术后动物身体健康，未观察到发热、厌食、严重运动障碍等异常。组织切片未见明显纤维包囊、慢性炎症，组织形貌变性、组织坏死等症状。在Ca：P=1.4，添加0.6wt.％Y2O3条件下制备的生物陶瓷复合涂层植入狗股骨1.5个月后即与新骨完全键合，具有最佳的生物相容性和成骨性能。