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械性能和生物陶瓷的生物活性,是當今最具應用前景的骨植入體研究熱點之一。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性。然而,Ti6Al4V與HA的力學性能差別大,基體和涂層界面結合強度低,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)能促進磷酸鈣礦化和結晶化,同時 FA在體液中溶解

2、速度比 HA慢。FA的引入可以改善涂層結構性能。
　　本論文通過對鈦合金基體進行微弧氧化預處理,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復合結構的生物陶瓷涂層。利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)分析涂層形貌結構及其化學相組成,采用拉伸機測量涂層的結合強度。
　　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涂層的結合強度為24.2MPa,FA涂層的結合強度為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