磁控濺射制備HA-TiO-,2-復(fù)合薄膜及其性能的研究.pdf

1、植入體的生物相容性與其表面的性能有密切的關(guān)系。表面改性是增強(qiáng)植入體生物相容性的一種有效手段。尤其是在在金屬基體表面制備生物活性陶瓷薄膜能結(jié)合金屬較好的力學(xué)性能和陶瓷薄膜的化學(xué)、生物穩(wěn)定性。而目前對于這一方面材料的制備工藝、生長機(jī)理、性能的理論研究還有待于深入。羥基磷灰石(簡稱HA或HAP)具有很高的生物活性，但力學(xué)性能較差。而鈦金屬具有很好的力學(xué)性能，但缺乏生物活性。兩者的結(jié)合是研究的熱點。本實驗采用射頻磁控濺射法在金屬鈦片上制備HA/

2、TiO2復(fù)合薄膜，通過改變工藝參數(shù)探討了影響薄膜性能的因素，并對其力學(xué)性能、組成結(jié)構(gòu)和生物相容性進(jìn)行了比較深入的研究。 本論文中，對磁控濺射制備的HA/TiO2薄膜采用臺階測厚儀測量薄膜的厚度；采用接觸角測定儀測量薄膜與水的表面接觸角來表征薄膜的親水性能；采用劃痕實驗機(jī)測量薄膜的結(jié)合強(qiáng)度；并用XRD、SEM、EDS對薄膜進(jìn)行了組成、結(jié)構(gòu)和形貌的表征；薄膜的生物相容性則通過模擬體液浸泡、細(xì)胞種植培養(yǎng)和動態(tài)凝血時間進(jìn)行了表征。

3、 研究結(jié)果表明：用射頻磁控濺射法可以在鈦基片上制備出一定厚度的HA/TiO2復(fù)合薄膜，在本實驗工藝參數(shù)范圍內(nèi)，制得的HA/TiO2薄膜表面光潔、致密均勻，薄膜表面與水的接觸角較小，具有較強(qiáng)的親水性能。采用水蒸氣熱處理有利于羥基磷灰石性能的提高，并可大大提高薄膜的結(jié)合強(qiáng)度。磁控濺射制得的薄膜鈣磷比(Ca/P)比靶材要小，在靶材中加入適量的CaO，可以使薄膜的Ca/P提高到正常水平。濺射制得薄膜具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)臒崽幚碛欣谶M(jìn)一步