懸浮液等離子噴涂制備生物陶瓷涂層.pdf

1、在鈦合金(Ti6Al4V)基體表面涂覆具有生物活性的生物陶瓷涂層,綜合利用鈦合金的機(jī)械性能和生物陶瓷的生物活性,是當(dāng)今最具應(yīng)用前景的骨植入體研究熱點(diǎn)之一。羥基磷灰石(HA)是目前研究最為成熟的生物陶瓷材料,具有優(yōu)異的生物相容性和骨誘導(dǎo)性。然而,Ti6Al4V與HA的力學(xué)性能差別大,基體和涂層界面結(jié)合強(qiáng)度低,一般都低于20MPa;HA在體液環(huán)境中溶解速度快,涂層容易造成脫落。氟磷灰石(FA)能促進(jìn)磷酸鈣礦化和結(jié)晶化,同時(shí) FA在體液中溶解

2、速度比 HA慢。FA的引入可以改善涂層結(jié)構(gòu)性能。
　　本論文通過對(duì)鈦合金基體進(jìn)行微弧氧化預(yù)處理,在基體表面形成多孔二氧化鈦(TiO2)層,用懸浮液等離子噴涂方法依次涂覆FA層和HA層,制備 TiO2-FA-HA復(fù)合結(jié)構(gòu)的生物陶瓷涂層。利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)分析涂層形貌結(jié)構(gòu)及其化學(xué)相組成,采用拉伸機(jī)測量涂層的結(jié)合強(qiáng)度。
　　本文主要研究了羥基磷灰石懸浮液的制備方法和懸浮液等

3、離子噴涂工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響。懸浮液的適宜濃度為:5 wt％的羥基磷灰石,0.5 wt％的十水焦磷酸鈉(Na4P2O7·10H2O)作為分散劑。HA懸浮液的Zeta電位為-33.8mV,平均粒徑分布為76.02nm;FA懸浮液的Zeta電位為-34.0mV,平均粒徑分布為70.17nm。HA涂層的結(jié)合強(qiáng)度為24.2MPa,FA涂層的結(jié)合強(qiáng)度為26.8MPa。涂層出現(xiàn) CaO,α-TCP和β-TCP等非晶相,通過后期800℃熱處理可以