利用预钙化处理提高碱热处理多孔钛的表面生物活性

采用粉末冶金方法制备多孔钛样品，孔隙率约为40％，最大孔径为240μm。经过NaOH溶液、热处理后，多孔钛再在Na2HPO4溶液和饱和Ca(OH)2溶液中分别浸泡进行预钙化处理。未经预钙化处理的样品在SBF中浸泡，形成表面磷灰石涂层约需28d的时间。经过预钙化的样品在SBF中浸泡只需4d，这说明预钙化过程大大提高了多孔钛的生物活性。其作用机理为：预钙化过程中样品表面的钛酸钠水解，形成带负电的Ti-OH基团，使Ca^2 离子吸附到表面。在SBF中浸泡时，表面附近在短时间内达到钙一磷过饱和。且Ca^2 离子增大表面附近的DH值，Ca^2 离子和PO4^3-离子、OH^-离子的活度积增大，刺激了磷灰石成核并形成涂层。除碱热处理并预钙化的样品外，其余样品表面磷灰石的Ca／P原子比均小于人体自然骨的Ca／P原子比。涂层的结晶细小而薄，不破坏多孔钛的孔隙结构。     

利用Ca（NO3）2-P2O5乙醇溶液体系制备纳米羟基磷灰石

使用Ca（NO3）2-P2O5乙醇溶液体系制备纳米羟基磷灰石，研究了在该体系中水浴温度、煅烧温度、陈化时间等因素对粉体的相成分，粒度和结晶度的影响。结果表明：水浴温度低，合成的粉体粒度小（约20nm），颗粒均匀且具有良好的分散性，但是结晶度较低；陈化后导致粉体粒度变大，结晶度增加；随着煅烧温度的升高，粉体的结晶度增加，600℃时可以得到结晶高的单一的羟基磷灰石粉体。在800℃煅烧时，羟基磷灰石发生部分分解。     

Hanks平衡盐溶液中浸泡测试纯钛片上的硅杂质吸附

世界各国广泛采用在玻璃器具内的Hanks平衡盐溶液(HBSS)和模拟体液中浸泡的方法测试材料的生物相容性。为了准确评价材料的相容性，需排除材料表面的硅杂质，因为硅自身可以形成羟基磷灰石。然而，尽管使用的是无硅的溶液测试纯钛片的生物相溶性，通过X射线光电子能谱(XPS)检测，发现钛片上仍有大量的硅化合物。因此，从容器中溶出硅可能是硅的主要来源，但材料上吸附的硅与容器的关系如何，需对此进行研究。     

Electronic microscopy analysis of HAP single crystals prepared by hydrothermal method

Hydroxyapatite(HAP,Ca10(PO4)6(OH)2in one of the quite important bone implant materials.The hydroxyapatite crystals were synthesized under hydrothermal condition.The specimen was verified to be HAP crystal by the X-ray powder diffractometry(XRD).Then the specimen was distinguished single crystal from polycrystal by the use of the transmission electron microscope(TEM).The diffraction pattern of the specimen is neatly affanged diffraction spots,that verified the crystals were single crystals.The interplanar distance d calculated from diffraction spot is coincided with that of HAP‘s JCPD card.Moreover,crystal face angles calculated from crystal face index are coincided with the values by measuring on the pattern.The HAP crystals are needle-like in shape with about 3μm in diameter and 180μm in length.Most of the crystals are whiskers.Their length/diameter ratio ranges from 40 to 100.The average ratio is about 60.     

等离子体熔融钛与羟基磷灰石混合粉颗粒的形态和相组成

利用等离子喷涂设备将Ti与羟基磷灰石（HA）的混合粉末喷射入水，采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了Ti HA入水颗粒的形态和相组成，结果表明，经等离子熔融喷射入水后，钛粒子的尺寸小于HA粒子，主要原因之一是HA内形成了空心结构，空心结构的形成是由于HA在熔融时生成气相P2O5和H2O，它们在颗粒内聚集形成气泡，入水Ti HA粒子主要是由晶相和非晶相HA，分角相磷酸三钙（TCP）和磷酸四钙（TTCP）以及Ti的化合物所组成，由于与Ti的混合，HA的分解加剧，而Ti与HA粒子的融合及元素的扩散在飞行过程中已经发生。     

水热反应液浓度对TC4钛合金微弧氧化涂层硬度和摩擦性能的影响

针对TC4钛合金耐腐蚀性偏低的问题,本文利用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备陶瓷涂层,探究电解液中水热合成液浓度对TC4钛合金微弧氧化(MAO)涂层硬度和摩擦行为的影响。利用XRD、SEM、摩擦试验机等设备对水热处理的TC4钛合金微弧氧化进行表征。研究结果表明:随着水热反应液浓度增加,TC4钛合金微弧氧化涂层中金红石相Ti O2衍射峰逐渐加强,锐钛矿相Ti O2减弱。在水热处理24 h后,在水热反应试验条件下能实现羟基磷灰石颗粒的合成,并且反应液浓度越高,获得的羟基磷灰石越多。水热合成浓度增加,有助于TC4钛合金涂层表面平整度增加。水热处理后的TC4钛合金MAO涂层的显微硬度呈现出先增加后降低的趋势。水热处理TC4钛合金MAO涂层的摩擦因数在0. 95～1. 1之间,水热合成液的浓度对摩擦因数影响不明显。     

钛合金表面声电沉积／碱热处理法制备HA涂层研究

为了使钛合金（Ti-6Al-4V）具有生物活性，可在其表面施加生物活性羟基磷灰石（HA）涂层。对比了声电沉积法和碱热处理法实验结果，采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子能谱（EDS）、傅立叶红外透射光谱（FTIR）以及划痕测试等进行了分析。结果表明，直接采用声电沉积法在钛合金表面制备的羟基磷灰石涂层，经热处理后存在龟裂剥落现象；通过碱热处理法，对钛合金基体表面进行预处理，然后，借助声电沉积法，在钛金属表面沉积了透钙磷石涂层，经热碱液处理转变成的羟基磷灰石涂层，涂层完整，未出现剥落。经进一步高温烧结处理，所制涂层仍呈片状形貌，其由部分含钠的羟基磷灰石组成，而且HA涂层破坏的临界载荷未烧结前的4．365N提高至烧结后的8．175N。     

钛在牙科材料上的应用

对钛及钛合金作为生物硬组织替代材料进行了大量的研究。作为牙科材料正在探讨钛在镶嵌体、齿冠、桥接材、义牙床、人工牙根等植入材方面的应用。日本还积极研究钛的精密铸造牙科制品。日本工业技术院名古屋技术研究所正致力于钛作为牙科材料的应用研究。主要进行钛整体义牙床等的超塑成形、利用超塑性使羟基磷灰石粒子与钛合金的接合以及 Ti- Si,Ti- B等合金的开发等。1　钛合金整体义牙床的超塑成形　　该研究所对铸造装置、失蜡材等进行了改进 ,用失蜡精密铸造法进行了钛修补用品的试制 ,但对义牙床 ,要求其轻量薄壁 ,而且其形状要与每…     

《中国表面工程》2007年第5期

钛合金微弧氧化陶瓷层的结构研究；等离子复合渗镀陶瓷层腐蚀磨损性能的研究；钛表面预处理对溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石涂层的影响；非晶碳涂层在不同环境下的摩擦磨损行为研究；OTS自组装分子膜改性处理钛金属的摩擦学特性研究。[第一段]     

TiO2纳米管阵列的热稳定性及生物活性的研究

通过电化学阳极氧化法，在纯钛片表面制备得到TiO2纳米管阵列。研究了TiO2纳米管阵列的热稳定性，并通过模拟体液浸泡研究了其生物活性。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分别对纳米管阵列的形貌和物相进行表征。结果表明，当热处理温度为300℃时，TiO2纳米管由无定形向锐钛型转变，温度升到500℃时转变为金红石型，升到600℃时TiO2纳米管阵列出现坍塌，700℃热处理时其形貌完全被破坏。生物活性研究表明，具有TiO2纳米管阵列的钛片经氢氧化钠溶液活化后具有良好的生物活性，能在模拟体液中诱导生成磷灰石。