钛合金锶代羟基磷灰石微弧氧化表面改性研究
编号:111
稿件编号:122 访问权限:仅限参会人
更新:2022-09-18 12:05:02 浏览:347次
口头报告
摘要
钛及钛合金由于生物活性不足,其在植入人体后与周围骨组织难以快速形成骨整合,长时间会造成容易钛合金植入物的松动和脱落,给病人带来二次翻修手术的风险。通过微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO)在钛合金表面制备一层掺锶羟基磷灰石(Strontium-Hydroxyapatite,Sr-HA)涂层是一种促进植入物骨整合的有效方法。影响微弧氧化的因素主要有基体材料、电参数、电解液配方以及氧化时间等,采用合适的工艺参数可以获得更优异的MAO涂层。除以上工艺参数外,同种基体材料不同的显微组织对MAO涂层也会产应影响,但关于此类问题的报道较少。此外,使用MAO制备的涂层中的Sr-HA通常是以非晶态形式存在,需要与一定的后处理方法相结合。因此,本研究通过结合MAO与水热处理分别在Ti13Nb13Zr以及选区激光熔化成型(Selective laser melting,SLM)的Ti6Al4VE合金表面制备了一系列不同锶含量的Sr-HA涂层。研究了不同掺锶量与基体显微组织对MAO制备Sr-HA涂层产生的影响。对涂层的表面形貌、相组成进行了详细分析,测定了涂层在SBF中的接触角,通过体外矿化实验对涂层的骨整合能力进行评估。结果表明,水热处理后涂层中存在明显的棒状HA/Sr-HA晶体,且亲水性大幅度提高。添加锶可有效提高涂层的磷灰石诱导能力,但锶含量对磷灰石诱导的影响有限。当锶掺杂量超过70%时,磷灰石诱导能力降低甚至被抑制。经800℃退火处理具有α板条显微组织的SLM成型的Ti6Al4VE合金MAO涂层水热处理后Sr-HA晶体覆盖量最大,SBF矿化实验也表现出最好的磷灰石诱导能力。
关键字
钛合金;微弧氧化;水热处理;锶代羟基磷灰石
稿件作者
刘元才
青岛理工大学
孙冰清
青岛理工大学
张海曦
青岛理工大学
李简一
青岛理工大学
连志超
青岛理工大学
徐铁伟
青岛理工大学
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