鈦表面功能化膜層的構建及電化學沉積鈣磷涂層的研究.pdf

1、目前用于骨組織工程的鈦基材料，雖然其具有優(yōu)良的機械強度、化學穩(wěn)定性及彈性模量與人骨相近等一系列優(yōu)點，但其呈惰性的表面性質無法提供細胞可進行識別的特定位置信息，使其不具備良好的細胞相容性。生物材料的細胞相容性與其的表面性質，如表面形貌、表面自由能、表面親疏水性和表面電荷等因素有關。因此有必要對鈦基材料進行表面改性，通過表面化學處理技術或涂層技術可在材料表面產生特殊活性功能膜層，在賦予材料表面良好的細胞相容性的同時，又可以保留材料本體的性質

2、如化學與物理機械性能等不發(fā)生改變，可制備出生物相容性良好的鈦基植入體材料。
　　本文首先通過Piranha溶液（體積比H2SO4∶H2O2=7∶3）處理在醫(yī)用鈦表面形成納米網狀結構的氧化層。利用自組裝技術在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜，并進行紫外光照，探討不同電化學沉積條件對鈣磷涂層微觀形貌及結構的影響。通過電化學方法使鈣磷涂層在紫外輻射下的OTS功能化鈦表面可控沉積，通過X射線衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-

3、SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對鈣磷涂層進行了表征，利用Scherrer公式對不同沉積條件下鈣磷晶粒尺寸進行了探討。結果表明改變參數，鈣磷涂層的微觀形貌不同，且其晶粒大小不一，尺寸范圍在12.46nm～190.1nm之間。進一步探討OTS膜層紫外光照前后親疏水性對電化學沉積鈣磷涂層的影響。利用傅里葉變換紅外譜儀(FTIR)、接觸角測定儀、XRD、FE-SEM對OTS膜和鈣磷涂層進行了表征和分析。結果表明活性鈦表面OTS的水接觸角（1

4、09.8±2.1°）經UV輻照后降低到63.4±1.8°，其表面能由37.50mJ·m-2增加到45.18mJ·m-2，研究結果證實經UV輻照120min后的Ti-OTS表面鈣磷涂層更均勻有序，有望能提高植入材料的穩(wěn)定性。
　　另一方面，通過在羥基化鈦表面自組裝三種含有不同功能基團(-CH3、-NH2、-C(O)C)的硅烷偶聯劑，由于官能團的作用賦予材料表面特定功能化，研究鈦材料表面的成分、結構、形貌、能量狀態(tài)、親（疏）水性能和電