【摘 要】
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β钛合金因具有良好的综合力学性能、生物相容性和较低的弹性模量,而得到广泛关注。本研究采用自主开发的β-Ti-25Nb-2Zr（at%）合金,进行表面生物活性处理。首先对Ti-25Nb-2Zr进
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β钛合金因具有良好的综合力学性能、生物相容性和较低的弹性模量,而得到广泛关注。本研究采用自主开发的β-Ti-25Nb-2Zr（at%）合金,进行表面生物活性处理。首先对Ti-25Nb-2Zr进行氧化处理,随后在1.5倍模拟体液中仿生生长Ca-P层,用SEM、AFM、XRD、FT-IR以及XPS对合金表面的氧化层和Ca-P层进行分析与表征。结果表明,300℃和400℃氧化后,合金表面形成了主要由亚稳态的TixO2x-1和结晶度不高的锐钛矿型TiO2组成的氧化层。500℃下氧化,能够得到结晶度较高的、近棱柱形纳米金红石结构TiO2,以及少量的Nb2O5和ZrO2,具有诱导磷灰石形成能力。温度为600℃时,虽然同样会形成金红石型氧化层,但存在α相的析出。对于500℃氧化处理的合金,随着仿生生长时间的延长,Ca-P层不断变厚,结晶度也获得了提高,微观结构由颗粒状逐渐变为短棒状,再到长棒状,最终形成了多孔网状结构,并且存在沿（002）晶面择优取向生长。仿生生长3d后的Ca-P层是含有CO32-的羟基磷灰石,即类骨磷灰石,这种Ca-P层的形成将会极大地改善合金表面的生物活性和生物相容性。另外,在仿生生长之前,进行预钙化处理,能够使合金表面形成钙磷初始晶核,从而为磷灰石晶体的仿生生长提供形核质点,有利于促进晶体非均匀成核和继续长大。
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