TC4钛合金微弧氧化因素对生物陶瓷膜中Ca，P相对含量的影响.pdfVIP

42 TC4钛合金微弧氧化因素对牛物陶瓷膜中Ca，P相对含量的影响 乙10 ．U I．主 10 TC4钛合金微弧氧化因素对生物陶瓷膜中 Ca，P相对含量的影响 赵 睛，马 刚。王帅星，邵志松，朱文辉 (南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，江西 南昌 330063) [摘 要] 为了提高钛合金陶瓷膜的生物相容性，采用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备了一层富含Ca，P 的生物活性陶瓷膜。采用SEM，EDS，XRD研究了电流密度、溶液中Ca，P摩尔比、添加剂EDTA ·2Na浓度对膜 层中Ca，P相对含量(原予分数)及ca，P摩尔比的影响及微弧氧化生物陶瓷膜层的形貌及组成。结果表明：随 着电流密度的增大，膜层中的Ca，P相对含量增加，Ca，P摩尔比也逐渐增加；增大溶液中Ca，P摩尔比，膜层中 ca相对含量有所增加，ca，P摩尔比也逐渐增加；当加入添加剂EDTA ·2Na时，膜层中的ca相对含量显著增 加，从而使膜层中Ca，P摩尔比显著增加；氧化膜由致密的内膜层和多孔的外膜层构成，主要由Ca，P，O，Ti，V元 素组成，其相成分主要为金红石和板钛矿型TiO，并含有一定量的非晶相Ca，P化合物。 [关键词] 钛合金；生物相容性；微弧氧化；生物活性陶瓷膜；Ca，P摩尔比 · [中图分类号]TG174．453 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2012)01—0042—03 0 前 言 生物骨之间的亲和性。HA 中的Ca，P摩 尔 比为 1．67，最接近人体硬组织中的无机成分，目前医用材 钛合金具有 良好的生物相容性 ¨l2，被广泛用作 料界倾向将钛表面改性层的Ca，P摩尔 比控制在 生物医用材料。钛合金作为一种生物惰性材料 J，植 1．60～1．70t 。 入人体后会被一层包囊性纤维膜所包裹，难以很快和 目前，对影响膜层中Ca，P相对含量 (原子分数 ， 骨体牢固结合，致使骨骼生长缓慢，必须对其进行表 下同)及 Ca，P摩尔比因素的研究尚未见报道，Ca 面处理以提高其生物活性。目前，临床应用较多的表 主要通过扩散方式进入膜层，进入膜层比较难 ，不易 面改性工艺主要有酸蚀喷砂 ，5和等离子喷涂羟基磷 得到富含Ca，P的膜层。本工作利用微弧氧化技术在 灰石(HA)：酸蚀喷砂能使钛合金表面粗化，其与骨机 TC4钛合金表面制备了一层富含Ca，P且具有与人体 械咬合而不能形成化学键结合，两者结合不牢，易导 骨骼相同Ca，P摩尔比的生物活性陶瓷膜，首次研究 致种植失败；等离子喷涂HA虽能在表面涂覆一层厚 了电流密度、电解液成分及添加剂对膜层中Ca，P相 度可观的HA，但涂层与骨之间的结合力较弱，且会发 对含量及C