微弧氧化法制備鈦基羥基磷灰石生物陶瓷膜研究.pdf

1、本論文運(yùn)用微弧氧化(MAO)技術(shù)，采用自制的微弧氧化簡(jiǎn)易裝置于含磷酸二氫鈉和乙酸鈣的電解液中在商業(yè)純鈦表面制備含羥基磷灰石的氧化鈦生物活性陶瓷膜層。對(duì)試驗(yàn)制得的膜層運(yùn)用掃描電鏡(SEM)、X射線能譜儀(EDX)和X射線衍射儀(XRD)等分析手段進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明：該膜層是一種多孔狀、與基體結(jié)合牢固、具有陶瓷特性的復(fù)合膜層；膜層中含Ti、0、Ca、P四種元素；膜層中的物相除羥基磷灰石外還有金紅石、銳鈦礦。本試驗(yàn)通過(guò)微弧氧化技術(shù)在鈦基表

2、面直接生成了羥基磷灰石(HA)，比目前較多采用的復(fù)合法在鈦基表面制備羥基磷灰石工藝簡(jiǎn)單。 本論文研究了各工藝參數(shù)如電解液濃度、氧化電壓等對(duì)膜層結(jié)構(gòu)特征的影響．在大量試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，本論文給出了在目前實(shí)驗(yàn)條件下的最佳工藝參數(shù)：電流密度為10～20A/dm<'2>、電壓為450～500V，氧化時(shí)間為20～30min，電解液溫度為20～70℃時(shí)可得到形貌、膜厚最佳以及膜層中的磷灰石結(jié)晶度較好的膜層。并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合微弧氧化的特點(diǎn)

3、對(duì)膜層的生成機(jī)理進(jìn)行了初步的探討，認(rèn)為電泳理論可以解釋電解液中含鈣、磷粒子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)的原因，擴(kuò)散是鈣、磷元素進(jìn)入膜層的主要機(jī)制。此外，本論文在前面試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)向含羥基磷灰石的膜層中添加一些微量元素如硅、銀等元素這一想法進(jìn)行了嘗試。 生物相容性是生物醫(yī)學(xué)材料的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。本論文采用體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)和細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)對(duì)微弧氧化膜層進(jìn)行了生物相容性的初步評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該材料的細(xì)胞毒性為0或1級(jí)，初步檢驗(yàn)合格，能滿足臨床應(yīng)用