電泳共沉積——燒結(jié)法制備鈦合金表面生物活性梯度陶瓷涂層的研究.pdf

1、該文從改善鈦合金表面鈣磷生物涂層的穩(wěn)定性入手,采用化學(xué)處理、高溫真空鍍鈦和電泳共沉積(EPCD)——燒結(jié)等技術(shù)對鈦合金的表面進(jìn)行了改性的研究,通過對涂層的結(jié)構(gòu)和組成的梯度設(shè)計(jì)和EPCD——燒結(jié)技術(shù)的研究,獲得了較系統(tǒng)的能在復(fù)雜形狀的制品表面涂覆鈣磷梯度涂層及其低溫快速燒結(jié)技術(shù),并研制出了高性能的鈦合金/生物玻璃(BG)/羥基磷灰石(HA)梯度涂層.分別用酸和堿(硝酸和氫氧化鈉)對鈦合金表面進(jìn)行處理,用等離子發(fā)射光譜測定腐蝕產(chǎn)物的成分,用

2、SEM觀察鈦合金表面形貌,結(jié)果發(fā)現(xiàn)硝酸使鈦合金表面發(fā)生均勻性腐蝕,因此不能選擇性的溶出鈦合金表面的V和Al元素;氫氧化鈉能選擇性溶出鈦合金表面的V和Al元素,而讓Ti元素以凝膠態(tài)的TiO<,2>形式留在鈦合金表面,該凝膠態(tài)的TiO<,2>不僅有良好的生物相容性,可誘導(dǎo)鈣磷礦物沉積,而且還有利于與生物玻璃的燒結(jié)結(jié)合.為了探討在鈦合金表面鍍一層純鈦以改善鈦合金表面的生物相容性的可能性,開展了鈦合金表面高溫真空鍍鈦的研究,用掃描電子顯微鏡(S

3、EM)和電子探針X-射線熒光微區(qū)分析(EPMA)研究鈦合金表面和斷面元素含量的分布及變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),Ti6Al4V合金在1000℃下過飽和Ti蒸氣環(huán)境中進(jìn)行2~4小時(shí)的蒸鍍,表面會(huì)形成厚度約20μm且富含V元素的金屬Ti鍍層.通過對生物活性梯度涂層的組成和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),分析和計(jì)算了梯度涂層內(nèi)的應(yīng)力大小和分布.通過對BG和HA顆粒在乙醇溶液中的EPCD及其燒結(jié)工藝的研究.通過對EPCD后的燒結(jié)涂層的組成及界面和斷面進(jìn)行SEM觀察、X-射線衍