微弧氧化—水热处理法在纯钛表面制备生物陶瓷涂层及其细胞相容性的实验研究

发布时间：2020-05-01 00:13

【摘要】：钛及钛合金本身具有优良的机械性能，在口腔及外科矫形领域中，是广泛应用的种植体材料。但它与骨之间只是一种机械嵌合的骨结合，而非强有力的化学性骨结合，同时在生理环境中及负载条件下钛耐磨性较差，腐蚀比较严重，容易向肌体释放金属离子，这些都严重地影响了钛种植体的临床成功率并制约了种植术的广泛开展，因而对钛表面改性以完善其生物学性能引起了人们的日益重视。微弧氧化(micro-arc oxidation，MAO)又称微等离子体氧化或阳极火花沉积，它是采用较高的工作电压，将工作区域由普通的阳极氧化法的法拉第区域引入到高压放电区域，在Al，Mg和Ti等有色金属表面原位生长一层致密陶瓷氧化膜的新技术。该技术的一大特点是：通过改变工艺条件和在电解液中添加胶体微粒，可以很方便地调整膜层的微观结构和特征，从而可实现膜层的功能化设计。本课题首先采用微弧氧化法对纯钛表面进行活化改性，得到的陶瓷膜层含有钙(calcium，Ca)、磷(phosphours，P)元素，生物相容性好，所形成的多孔二氧化钛(titania，TiO_2)层与钛基体紧密结合。然后经过水热处理使之转化为含羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)的TiO_2层，获得了结合强度高、多孔和孔隙分布均匀的钛表面生物活性层。最后，通过体外细胞培养评价表面改性陶瓷层对人牙周膜细胞(human periodontal ligment fibroblast，
【图文】：

本实验选择将乙酸钙浓度固定为.03mo班，以C砰:31、:51、10:l为不同条件，制备膜层厚度为10林m的陶瓷膜。通过光电子能谱仪检测后，从图1一2可以看出，随着C沪比的加大，即p一甘油磷酸钠的浓度逐步减小，膜层中P元素的百分含量也逐渐减少，同时Ca元素的百分含量也不是固定不变，而是随着P的减少在缓慢下降，但下降幅度更为平缓，因此C/aP比值呈现缓慢上升的趋势。在电解液Ca/P比为3:1时，MAO

图1一2电解液不同Ca/P比条件下MAO膜层Ca、P百分含量及Ca/P比3.2不同膜层厚度表面形貌观察和晶相分析三组样品肉眼观(图1一3)a表面光滑度以Bl组最好，表面呈青灰色，随着膜厚的增加，颜色逐渐发白，表面颗粒感加重。各膜层厚度的截面图(1一b3，，，cd)显示陶瓷膜层中的孔洞向内延伸止于钦基体表面，与钦基体紧密结合，界面结合线呈细微的锯齿状。扫描电镜照片显示纯钦经砂纸打磨后(图1一4)a表面可见大量方向一致的划痕，经过超声清洗未见沾染物，表面偶见小缺损。Bl组(图l一4b)膜厚为5“m
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：R783.1

【引证文献】

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本文编号：2646336