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羟基磷灰石-碳/碳复合材料兼具碳/碳复合材料(C/C)优异的力学性能和羟基磷灰石(HA)良好的生物活性,是一种理想的新型骨修复材料。但是由于人体骨骼和牙齿的无机组分并非纯的HA,还有钠、硅等离子,这些离子影响着材料的力学性能和生物活性,因此,为了满足临床应用的需要,常采用在其中添加这些离子来改进其性能。本文在综述已报道的HA涂层制备工艺及其结构性能的基础上,对C/C表面超声电沉积/水热法制备明胶/Si-HA涂层进行了研究,主要研究内容如下:首先用H2O2和(NH4)2S2O8这两种氧化剂对C/C表面进行亲水性改性优化研究,然后采用超声电沉积在C/C复合材料表面制备出Gelatin/CaP涂层,最后通过水热法将其转变为Gelatin/Si-HA涂层。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜与能谱仪(SEM&EDS)、红外光谱仪(FTIR)、热失重分析仪(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、划痕测试和体外生物活性测试等手段,研究了电流密度、电场强度对Gelatin/CaP涂层和硅的掺杂对为Gelatin/Si-HA涂层组成、结构、形貌和结合性能和生物活性的影响。C/C表面预处理工艺优化。研究结果表明:在(NH4)2S2O8浓度为1 M,水热温度为160℃,水热处理后C/C表面润湿性效果最佳。利用超声电沉积制备出Gelatin/CaP涂层,研究发现随电流密度增加,透钙磷石晶体沿(020)晶面取向生长;涂层均由片状和块状晶粒组成,电流密度越高,涂层致密度降低,且出现裂纹。涂层的失效临界载荷Lc随着电流密度的增大而减小。在电流密度为3m A/cm2时,涂层的剪切强度最大为42.4 MPa。研究不同电场强度对涂层的影响发现:电场强度越强,涂层中明胶含量增多,涂层均由片状和块状晶粒构成。划痕测试表明:在电场强度由3.5 V/cm增加至7.0V/cm时,涂层的剪切强度由33.4 MPa提高到43.1MPa。体外模拟实验结果表明:Gelatin/CaP涂层能诱导类骨磷灰石,具有良好的生物活性。将Gelatin/CaP复合涂层分别在氨水和硅酸钠溶液水热转化为Gelatin/HA、Gelatin/Si-HA复合涂层。研究表明:经过硅酸钠水热处理涂层致密性提高,涂层经过氨水处理后致密性差,且经过硅酸钠处理所得Gelatin/Si-HA复合涂层致密性比氨水处理所得Gelatin/HA好。划痕测试:前驱体Gelatin/CaP复合涂层剪切应力为:42.4 MPa;Gelatin/HA涂层的剪切应力为:34.2 MPa;Gelatin/Si-HA涂层的剪切应力为:47 MPa。说明经过硅酸钠溶液水热处理后提高了涂层的剪切强度(47 MPa)。体外模拟实验结果表明:Gelatin/Si-HA涂层能诱导类骨磷灰石,具有良好的生物活性。