水热时间对钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石的影响

目的研究水热时间对TC4钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石(HA)的影响。方法对TC4钛合金微弧氧化膜进行不同时间的水热合成处理,分析其微观形貌、成分及相结构,观察其在模拟体液中浸泡5周后的形貌及结构变化。结果水热处理提高了微弧氧化膜的Ca/P摩尔比,使非晶态钙磷化合物转化为HA晶体,随着水热时间的延长,HA衍射峰数量增多且强度增加。在模拟体液中浸泡5周后,微弧氧化膜表面仅有微量磷酸钙形成,而如水热合成后再浸泡,氧化膜表面的HA几乎完全转化为磷酸钙。结论水热处理有助于钛合金微弧氧化膜表面合成HA晶体。在8 h内,水热时间越长,氧化膜表面的HA含量越高,模拟体液中浸泡后形成的磷酸钙也越多,与人体的相容性越好。     

溶液钙浓度和微弧氧化频率对微弧氧化膜层形貌和组成的影响

Ti6A14V合金在不同钙磷浓度的电解液中和不同微弧氧化频率下进行微弧氧化制得氧化膜.采用SEM观察微弧氧化膜微观形貌,使用EDS、XRD分析膜层成分和相组成.结果表明:电解液中钙磷元素浓度直接影响制得氧化膜层中的钙磷元素含量与Ca/P比,且随电解液中Ca元素浓度增加而增加;当频率降低时,氧化膜表面孔洞直径变大且氧化膜中Ca元素含量与Ca/P比都升高;而氧化膜中P元素随频率降低而降低.     

纯钛表面微弧氧化羟基磷灰石膜的制备

应用微弧氧化技术在纯钛表面制备了含羟基磷灰石的氧化物膜。在氧化过程中,将钛试件放入含磷酸二氢钠(NaH2PO4.H2O)和乙酸钙((CH3COO)2Ca.H2O)的电解液中,用双脉冲交流电源处理。用扫描电镜(SEM)观察试件的表面形貌,用普通光学显微镜(OM)观察试件的截面形貌,用X射线衍射(XRD)分析其显微结构。结果表明,微弧氧化处理后,纯钛表面生成了内层致密外层多孔的氧化膜。     

TA2表面微弧氧化-水热合成复合陶瓷膜层结构及其表面能分析

采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相Ti O2及锐钛矿相Ti O2的复合陶瓷膜层。观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成,探讨水热时间对其结构及表面能的影响。结果表明,水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒,不同水热时间的膜层表面基本组成元素均为Ti、O、Ca、P。随着水热时间的延长,膜层表面HA晶粒增多,体积增大,表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势。膜层表面与水的接触角在116.0o~140.2o之间,均大于纯钛TA2基材与水的接触角77.3o,疏水性能增强;膜层表面能为150.7~282.9 m J·m~(-2),较纯钛TA2基材的27.5m J·m~(-2)提高了4倍以上。粗糙度的改变是导致膜层表面能提高的主要因素。     

微弧氧化法制备含La羟基磷灰石生物活性涂层

采用微弧氧化法在由0.2 mol/L乙酸钙、0.02 mol/L β-甘油磷酸钠及不同含量硝酸镧组成电解液中,于纯钛表面原位生成多孔含La羟基磷灰石生物涂层.用XRD、SEM、EDS、EPMA、细胞培养等方法对膜层的厚度、物相、成分组成、结合强度以及生物相容性进行了研究.结果表明,随电解液中La含量的增加,膜层的厚度减小,膜层中La含量增大,膜层结合强度提高;细胞培养结果表明,膜层有良好的生物相容性.     

钙磷电解液浓度对纯钛微弧氧化陶瓷膜表面形貌的影响

采用微弧氧化法在不同电解质浓度的钙磷电解液体系中制备了纯钛生物钙磷陶瓷膜。借助SEM、三维视频显微镜分析了膜层表面形貌。研究了电解液钙磷比一定条件下,电解质组成浓度与膜层三维形貌、孔隙率、孔隙密度、孔径尺寸的关系。结果表明,随着电解质浓度增加,陶瓷膜厚度增加,孔隙率、孔径尺寸下降,孔隙密度也呈下降趋势;在低浓度时,陶瓷膜表面多为火山口状多孔结构,在浓度较高时,多为熔融物反复作用形成的多孔结构;NaOH浓度的改变对于陶瓷膜表面影响比较大。     

微弧氧化—水热合成生物活性二氧化钛层的结构与性能

在钛合金基体上通过微弧氧化形成含钙和磷的二氧化钛层，再经过水热合成转化为含羟基磷灰石的生物活性二氧化钛层，该膜层结合强度高，而且是多孔和均匀的。因此，该方法很适合钛合金植入体的生物活性表面改性。     

镁基羟基磷灰石 / 微弧氧化层制备的研究进展

在综述镁合金微弧氧化机理和工艺参数影响因素的基础上,对比了现有的几种微弧氧化工艺。同时概述了用于微弧氧化后处理的几种羟基磷灰石纳米涂层合成技术,包括电化学沉积法、电泳沉积法、预钙化处理的研究现状,并对合成羟基磷灰石的制备工艺进行了展望。     

低压沉积-微弧氧化制备钛金属HA-TiO2复合膜层

采用低压沉积-微弧氧化法,在钛金属表面直接制备了具有生物活性的HA-TiO2复合膜层,通过XRD和SEM分别分析了膜层的相结构和表面形貌,探讨了沉积参数对膜层中HA含量与表面形貌的影响.结果表明:低压沉积处理是微弧氧化法制备HA-TiO2复合膜层的必要条件;复合膜层主要由金红石型和锐钛矿型TiO2及HA组成,HA以白色...     

等离子喷涂-水热合成羟基磷灰石涂层的体外稳定性

以CaHPO4为初始粉料，采用等离子喷涂一水热合成复合技术在Ti-6Al-4V基体上制备了羟基磷灰石(HA)涂层。用SEM，EDX和XRD分析涂层的形貌和组成，用电子拉伸机测定涂层的结合强度。并与等离子喷涂HA涂层做对比，研究了涂层的微观结构和结合强度及其在生理盐水中浸泡后的变化。结果表明：喷涂CaHPO4涂层由β-Ca2P2O7和α-Ca3(PO4)2组成，经水热合成，转化为高纯度和高结晶度的HA涂层；在生理盐水中浸泡1周～4周后，该HA涂层的溶解性和结合强度退化程度均低于等离子喷涂HA涂层，呈现较高的组织和力学稳定性。     

钛合金表面微弧氧化／水热处理复合陶瓷层的性能研究

对微弧氧化后的Ti6Al4V合金表面进行了水热处理,对处理后涂层的成分、形貌及其在Hank's模拟体液中的腐蚀性能进行了研究.试验结果表明:水热处理后,微弧氧化层中以无定形态钙磷酸盐存在的Ca、P元素转化为针状羟基磷灰石,厚度约为5μm,并在微弧氧化膜微孔边缘和底部优先生长.与微弧氧化层相比,水热处理后涂层的粗糙度明显下降,同时显微硬度下降约1/3.电化学腐蚀试验表明:微弧氧化显著改善了钛合金在模拟体液中的耐腐蚀性能;水热处理钛合金自腐蚀电位低于纯钛合金,但当处于人体电位0.4～0.6V(vs.SCE)范围时,微弧氧化/水热处理钛合金的腐蚀电流比纯钛合金低1个数量级.     

微弧氧化法制备钛基HA/CS涂层及其生物学特性

采用微弧氧化法在医用钛表面制备羟基磷灰石（HA）/壳聚糖（CS）涂层。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、红外光谱（FTIR）仪分析涂层的形貌和物相,评价HA/CS涂层对成骨细胞的毒性及其在动物体内的生物活性,分析微弧氧化法制备钛基HA/CS涂层的特征及其在骨修复中应用的可能性。结果表明：微弧氧化法可在钛表面生成HA/CS涂层,厚度40±2 mm、粗糙度3.3±0.1 mm、孔隙率(30±2)%,孔隙近圆形、直径几微米到20 mm,结合强度20.5±1.1 MPa;涂层中HA与CS之间没有形成化学键,晶体HA占10%,平均粒径37 nm,非晶体HA占90%;钛基HA/CS涂层材料对成骨细胞增殖具有促进作用,无细胞毒性,在动物体内能够诱导骨小梁形成,具有高的生物活性。微弧氧化法制备的高生物活性钛基HA/CS涂层材料,在骨修复方面具有良好的应用前景     

微弧氧化电压对钛基氧化膜成分及生物活性的影响

采用微弧氧化法在纯钛表面制备了多孔钛氧化膜并进行表征。室温条件下,采用200V至350V恒压模式以0.5mol/L磷酸溶液作为电解液进行微弧氧化实验。FESEM分析表明,不同电压下,微弧氧化法制备出的氧化膜层均为多孔结构,孔径分布随电压的升高而增大。XRD和XPS分析表明,在强烈的微弧放电过程中,纯钛表面生成了TiO2和TiP2O7,随着电压的增高,TiO2的结晶度和磷元素的含量逐渐升高。体外实验表明,羟基磷灰石的沉积主要归因于样品表面含有大量可分解成HPO24?的TiP2O7,HPO24?离子被吸附到样品表面成核。约4at%磷元素能促进羟基磷灰石的生成。     

锶含量对Ti-15Mo合金微弧氧化膜层及其磷灰石诱导能力的影响

目的 提高Ti-15Mo合金的生物相容性.方法 通过电解液中Sr元素替代Ca元素,采用微弧氧化(MAO)与水热处理相结合的方法,在Ti-15Mo合金表面制备不同Sr含量的羟基磷灰石(HA)涂层.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析膜层的微观组织结构、相组成、接触角以及在模拟体液中的磷灰石诱导能力.结...     

HA涂层的电结晶-水热合成及其附着性与结构稳定性探讨

采用电结晶水热合成法在室温条件下从含钙、磷离子的电解水溶液中电结晶沉积磷酸钙涂层,经蒸汽处理和真空煅烧后在钛合金基体上获得羟基磷灰石生物涂层．用ＳＥＭ,ＸＲＤ,ＩＲ分析了涂层的组织、结构和化学组成,分析了羟基磷灰石涂层的形成原理,用粘结拉伸法测量了涂层的结合强度,并在模拟体液中研究了涂层的生物化学稳定性．结果表明：电结晶形成的ＣａＨＰＯ４·２Ｈ２Ｏ涂层经水热处理后,转变为羟基磷灰石．涂层由针状晶体组成,均匀性和粘结性好,纯度高;涂层的结合强度在１５ＭＰａ左右,涂层在模拟体液中浸泡１２个月后化学成分并未发生改变,但质量因降解而减少．     

Influence of Electrolyte Composition on the Calcium-Phosphorus compound Coating on Titanium Substrate by Micro-arc Oxidation

In recent years the biomedical material has been widelydeveloped,and application that the implant materialssubstitute for hard organ has attracted much attention.Titanium alloys are frequently utilized as skeletonimplant and modification materials because of theirlight density,high strength and proper biocompatibility.However,titanium alloys are bioinertial materials,which are not beneficial to the performance of organiccoalescence,so they are not yet the ideal implantmaterials.Therefore,impro…