鈦合金表面TiO-,2--FHA-HA梯度生物陶瓷涂層的制備.pdf

1、本研究對(duì)鈦合金基體進(jìn)行了微弧氧化預(yù)處理,使鈦合金基體上長(zhǎng)出一個(gè)結(jié)合力優(yōu)秀的TiO<,2>層,然后添加了一個(gè)中間過渡層含氟羥基磷灰石(FHA),最后在頂層制備HA涂層.這樣設(shè)計(jì)梯度涂層是因?yàn)镕能促進(jìn)磷灰石的礦化和結(jié)晶化,提高涂層的結(jié)合力；同時(shí)FHA與HA相比在酸性或者腐蝕性較為嚴(yán)重的環(huán)境溶解速度較慢,可以提高涂層的長(zhǎng)效性. 采用溶膠-凝膠工藝在經(jīng)過微弧氧化預(yù)處理的鈦合金基體表面制備二氧化鈦(TiO<,2>)-含氟羥基磷灰石(FHA

2、)-羥基磷灰石(HA)梯度結(jié)構(gòu)的生物陶瓷涂層.利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)和能量分散譜儀(EDS)分析涂層的形貌、相結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成,采用劃痕法測(cè)定梯度涂層與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度,結(jié)果表明:所制備的涂層是均勻和致密的具有梯度結(jié)構(gòu)的TiO<,2>-FHA-HA涂層； 磷灰石涂層與基體表面多孔TiO<,2>形成機(jī)械咬合,涂層和基體之間在某些微區(qū)形成化學(xué)冶金結(jié)合,與單一的HA涂層相比梯度的

3、引入顯著提高了涂基結(jié)合力. 重點(diǎn)研究了溶膠-凝膠工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響,結(jié)果表明:嚴(yán)格控制Ca前驅(qū)體和P前驅(qū)體的比值為1.67,可以得到結(jié)晶度好、純度高、綜合性能好的FHA涂層；制備涂層的最佳濃度為:2mol/L的P<,2>O<,5>-乙醇溶液和4mol/L的Ca(NO<,3>)<,2>·4H<,2>O-乙醇溶液； 涂層的最佳熱處理溫度為500℃.本文還進(jìn)一步分析討論了影響溶膠穩(wěn)定性和涂層均勻性的因素,結(jié)果表明FHA溶