微弧氧化技術制備鈦合金抗菌涂層的研究.pdf

1、鈦及鈦合金以其杰出的生物相容性、優(yōu)良的綜合生物力學性能和出色的耐腐蝕性能，已成為制造牙種植體等人體硬組織替代物的首選生物材料，目前在臨床上廣泛應用。在醫(yī)用鈦合金材料的應用中，術后感染仍然是最常見和嚴重的并發(fā)癥之一。細菌在生物材料表面的粘附、繁殖并形成細菌生物膜是引發(fā)此類并發(fā)癥的主要原因。鈦及鈦合金本身并無抑菌功能，因此對其表面改性，賦予其抗菌性能具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　銀離子抗菌劑具備廣譜高效殺菌能力，無耐藥性，毒副作用低;

2、微弧氧化技術可獲得生物活性好、綜合力學性能優(yōu)的涂層。兩者相結合，可在提高純鈦生物活性的基礎上獲得有較強結合力的抗菌涂層。
　　為降低生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn)工藝，在不改變電解液配方的情況下，實驗采用預涂層微弧氧化技術。首先在純鈦樣品表面制備預涂層，利用銀鹽的光分解特性實現(xiàn)銀在預涂層中的物理附著，再將其在活性電解液中進行微弧氧化處理，即得到具有較高銀含量的活性抗菌涂層。實驗分別采用納米管陽極氧化(NT)和低電壓微弧氧化(MAO250)技術

3、制備出兩種預涂層，利用SEM和EDS對比分析了兩種涂層的形貌和載銀量等性能，并進一步評價了由預涂層制備的載銀微弧氧化涂層(NT-Ag-MAO和MAO250-Ag-MAO)的微觀形貌、Ca/P比、載銀量和相組成等，確定了納米管NT涂層作為預涂層，并確定了合適的載銀和微弧氧化處理工藝。同時利用AFM、ICP-AES、XPS、SEM以及自動聲信號劃痕儀、細胞抗菌實驗對載銀微弧氧化涂層的表面粗糙度、銀離子釋放行為、銀元素存在狀態(tài)、膜基結合力和抗

4、菌性能等進行了表征。
　　測試結果顯示，納米管NT涂層具有更高的表面能，在同樣條件下的載銀量更高，在其基礎上制備的NT-Ag-MAO涂層含銀量更高，且可通過調節(jié)銀鹽浸泡液濃度和浸泡時間實現(xiàn)對載銀量的可控，更適于作為預涂層;預涂層載銀處理不影響Ca、P元素進入微弧氧化涂層，Ca、P質量達10wt％左右，涂層具有較高的潛在生物活性;由該預涂層獲得的NT-Ag-MAO涂層膜基結合強度與普通微弧氧化涂層相當;對金黃色葡萄球菌的體外抗菌實驗