離子注入改善Ti和ZrO-,2-表面生物活性的研究.pdf

1、本文采用離子注入法對純Ti和ZrO<,2>陶瓷進行表面改性處理,研究了改性后的兩種材料在模擬體液(SBF)中沉積羥基磷灰石(HA)的能力,以表征Mg離子注入對純Ti和ZrO<,2>陶瓷生物活性的改善作用.同時,采用鈣、磷離子復(fù)合注入的方法探索了在純Ti表面直接合成HA層的工藝. 用TRIM程序模擬了不同電壓下Mg離子注入后在純Ti和ZrO<,2>陶瓷表層的濃度分布,采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察Mg離子注入后純Ti及ZrO<,

2、2>陶瓷的表面形貌,采用電子探針(EDS)、X射線光電子能譜(XPS)、x射線衍射(XRD)及透射電鏡(TEM)等分析手段分析了Mg離子注入后材料表面的成分及相結(jié)構(gòu).分析結(jié)果顯示,離子注入對材料表面形貌無顯著影響,Mg離子注入后在純Ti表面有MgO和Mg<,2>TiO<,5>生成,ZrO<,2>表面則有MgAl<,2>O<,4>生成. 注Mg后的純Ti和ZrO<,2>試樣采用體外仿生法進行了沉積HA層的實驗,SEM、XRD、XP

3、S、、EDS及FTIR分析結(jié)果顯示,在S:BF中浸泡7天后,兩種材料表面均生成了致密的球狀羥基磷灰石,亦即Mg離子注入改善了純Ti和ZrO<,2>陶瓷的生物活性. Mg離子注入對純Ti和ZrO<,2>陶瓷表面沉積羥基磷灰石能力的改善是由于在浸泡過程中Mg離子從試樣表層逐漸溶出,引起試樣表面附近溶液局部電荷偏聚,使鈣、磷離子在表面吸附形成局部鈣磷含量過飽和,促使鈣磷層形核. 在純Ti表面實現(xiàn)了鈣磷復(fù)合注入,對注后的試樣進行