【摘 要】
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羟基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HAp或HA)是人体和动物的骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性和生物活性;钛及钛合金等金属材料由于重量轻、强度高,韧性好和优良的加工性能,又有一定的生物相容性,长期以来一直被人们用作骨骼植入和修复的主要材料之一.结合金属材料的强度和韧性等力学性能和HAp的生物活性和生物相容性,在钛及钛合金等金属表面涂覆生物活性HAp涂层,已成为目前研究的热
【机 构】
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厦门大学化学化工学院,福建,厦门,361005
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羟基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HAp或HA)是人体和动物的骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性和生物活性;钛及钛合金等金属材料由于重量轻、强度高,韧性好和优良的加工性能,又有一定的生物相容性,长期以来一直被人们用作骨骼植入和修复的主要材料之一.结合金属材料的强度和韧性等力学性能和HAp的生物活性和生物相容性,在钛及钛合金等金属表面涂覆生物活性HAp涂层,已成为目前研究的热点.已报道了很多制备HAp涂层的方法,如等离子喷涂法、离子束沉积法、电化学法、溶胶-凝胶法、微弧氧化法、水热合成法、仿生溶液生长法等.按照工艺条件,这些方法主要可分为条件苛刻和条件温和两类.前者由于工艺中涉及到高温、溅射等条件,所得涂层的机械性能、结合强度一般也相对较高.电化学方法因制备条件温和、成本低、操作简单、形貌成分可控等优势日益受到重视.但电化学方法制备的HAp涂层存在与基体结合强度较低的缺点.在本研究的前期工作中用电泳沉积法在钛基体与HAp涂层之间引入二氧化锆层(YSZ),结果表明选用二氧化锆(YSZ)作为中间层,热膨胀系数介于基体和表层间充当了桥梁的作用,从而在热处理过程中改善了基体与表层的结合力,但由于二氧化锆(YSZ)也为非金属陶瓷材料,与基体的物理化学性能仍不够匹配.本研究采用的电化学新方法结合复合电沉积和电泳沉积两种方法的特点,先在钛基体上复合电沉积一层Co,ZrO2过渡涂层,在HAp与钛基体之间引入金属与非金属固体微粒复合的过渡涂层,使中间过渡更为合理,以缓和钛基体与HAp涂层之间界面物理化学性能的差异,减缓应力集中,提高了钛基底与HAp涂层的结合强度;然后在此过渡涂层上电泳沉积纳米HAp涂层,提高涂层表面的生物活性.
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