定制化钛合金支架的HA涂层制备工艺研究

发布时间：2024-07-06 11:46

　　Ti-6Al-4V钛合金具有良好的机械性能,尤其是在大段骨缺损的负重部位具有很好的应用前景。定制化多孔钛合金支架设计可在尺寸大小和轮廓形状上匹配宿主待修骨,为宿主组织细胞生长提供良好的空间环境,还可以通过改变孔间距及支柱大小来调节其整体结构与生物骨相接近的弹性模量,促进骨与材料的整合。但是,钛合金是惰性材料,生物相容性较差,最有效的方法就是在钛合金表面进行改性。HA是人体和动物骨骼的主要无机成分,利用涂层技术将其涂覆钛合金表面可改善基体的生物活性和生物相容性能。HA涂层提拉装置试验台设计与控制器制备,采用UG8.0软件进行三维建模,并制备出羟基磷灰石涂层专用实验台,控制器具备参数设定,能使提拉装置对样件实现自动浸泡提拉运动功能。研究了HA涂层的制备工艺方法及钛合金表面HA涂层的形貌和性能,以亚磷酸三乙脂与硝酸钙配置的溶胶在陈化50h、烧结温度为700℃的工艺条件下获得HA物相检测结果较纯,衍射强度较高。利用共聚焦显微镜测得3D打印技术制备的钛合金基体经HA涂层后的Ra值较高,为12.336μm。此外,涂层的结合强度与钛合金基体的粗糙度有关,通过SEM扫描电镜可以看出3D打印的钛合金与羟...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1HA涂层分别在750℃和900℃热处理[20]

但杂质比较多。为获得较纯的涂层，则有学者采用化学试涂层材料，如溶胶凝胶法等，适用于各种涂层基体，但部分化学试剂如钙（Ca(NO3)2·4H2O）、亚磷酸三乙脂(P(C2H5O)3)和五氧化二磷（P2O5）HA水解时间等问题，其中P2O5具有有毒性、易燃、易爆炸等危险性粉末....

图1-2不同电流密度的HA涂层[31]

新疆大学硕士毕业论文nY[20]对纯钛基体表面进行预处理后利用Ca(NO3)24H2O、硝PO4）为钙、磷原材料配置成溶胶并涂层如图1-1所示，结果糙度为0.96~1.12μm，结合强度达到72.84MPa。学者调节配后形成的HA与钙磷比1.67的骨成分相近....

图1-3HA和加入Al的HA涂层[17]

结合强度较高；涂层厚度也是基体HA涂层机械性能的影响因素，涂层的厚度在一定范围会增强结合强度，但两者的关系仍需要大量的统计分析工艺、材料、涂层厚度与结合强度的统一换算关系并进行进一步比较和研究。（2）HA粉末材料在HA粉末研究方面，PillaiRS等[4]则利用等....

图1-4未HA涂层（a）和有HA涂层（b）以及骨组织长入及机械性能[33]

量的研究和探索。1.2.3钛合金植基体HA涂层生物活性研究植入物表面的生物活性研究是生物植入物表面改性的重要基础研究，一般是采用实验室细胞培养及生物实体植入的方法进行研究，通过观察细胞在植物人上面的粘附、生长、细胞形貌特征以及骨损伤修复程度等，综合评判植入物表层涂层的生物相....

本文编号：4002505