NiTi及Ti-Nb-Sn合金表面生物活性化研究.pdf

1、采用酸堿處理活化NiTi合金表面，通過預(yù)鈣化加速合金表面類骨磷灰石的形成。借助SEM，EDS，XRD和EIS等分析手段，深入探討了預(yù)鈣化對(duì)酸堿處理后的NiTi合金表面類骨磷灰石形成的影響及其形成機(jī)理。結(jié)果表明：NiTi合金經(jīng)預(yù)鈣化處理后，試樣表面仍保留了堿處理后的典型形貌，但局部形成的一些小球狀顆粒起到了促進(jìn)非均勻形核的作用。經(jīng)預(yù)鈣化處理后的試樣在模擬體液(SBF)中浸泡1天后，表面形成β-Ca<,3>(PO<,4>)<,2>和Ca<,

2、2>P<,2>O<,7>等HA的前驅(qū)體。3天后，由針狀晶體簇集成的球狀顆粒完整而均一地覆蓋試樣表面，而同周未經(jīng)預(yù)鈣化處理的試樣表面磷灰石的生長明顯滯后。EIS測(cè)試顯示，隨著鈣化時(shí)間的延長，等效電路中的Rp呈連續(xù)增長，反映了NiTi合金表面磷灰石涂層厚度的持續(xù)增加的生長過程，且預(yù)鈣化試樣的Rp增幅大，最大相角的數(shù)值更小，對(duì)應(yīng)低相角的頻率點(diǎn)的降低更明顯。因此，預(yù)鈣化加速磷灰石的生長速度的作用顯著。 采用堿處理、熱氧化及紫外(UV)輻

3、照等有效手段，活化β Ti-Nb-Sn合金表面，隨后浸泡在模擬生理體液(SBF)中，考察其生物活性。結(jié)果表明：經(jīng)過Kroll溶液酸腐蝕后，Ti-Nb-Sn試樣表面產(chǎn)生大量腐蝕槽，經(jīng)1mol·1<'-1> NaOH處理2h后生成了一層枝蔓狀的網(wǎng)狀物。經(jīng)過上述處理的試樣，在SBF中鈣化7天后，表面沉積出約100 nm尺度大小的球狀磷灰石顆粒，且有微裂紋出現(xiàn)。600℃和700℃熱處理3h后，Ti-Nb-Sn試樣表面被Ti和Nb不同價(jià)態(tài)的氧化物

4、完全覆蓋。經(jīng)UV輻照4h后，氧化試樣表面的浸潤角大大減小，在SBF中浸泡3天，700℃熱處理3h后的試樣表面可沉積出均勻、完整的磷灰石層。而未經(jīng)UV輻照的試樣，相應(yīng)的沉積過程推遲了2天。400℃熱處理3h后，Ti-Nb-Sn試樣表面只能觀察到很少的顆粒，熱處理24h后，氧化物顆粒的數(shù)量大大增加。經(jīng)Uv輻照4h后，氧化試樣表面的浸潤角大大減小，在SBF中浸泡3天，400℃熱處理24h后的試樣表面可沉積出均勻、完整的磷灰石層。而未經(jīng)UV輻照