钛合金表面tiolt2gtfhaha梯度生物陶瓷涂层的制备

《钛合金表面tiolt2gtfhaha梯度生物陶瓷涂层的制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要论文题目：钛合金表面Ti02一FHA．HA梯度生物陶瓷涂层的制备学科专业：材料学研究生：朱型广指导老师：赵康教授摘要签名：在钛合金(Ti一6AI一4V)表面涂覆羟基磷灰石(HA)生物涂层，综合了钛合金良好的机械性能与羟基磷灰石良好的生物相容性能，是目前人工骨种植体研究的热点之一。然而，由于钛合金基体与羟基磷灰石力学性能差别大，使得涂层与基体的结合力很难达至Ⅱ20MPa以上，在一些摩擦力较大的部位，涂层很容易由于应力疲劳而脱落，为了改善这一情况，本研究对钛合会基体进行了微弧氧化预处理，使钛合会基体上长出一个结合力优秀的

2、Ti02层，然后添加了一个中【．日j过渡层含氟羟基磷灰石(FHA)，最后在项层制备HA涂层。这样设计梯度涂层是因为F+能促进磷灰石的矿化和结晶化，提高涂层的结合力；同时FHA与HA相比在酸性或者腐蚀性较为严重的环境溶解速度较慢，可以提高涂层的长效性。本文采用溶胶．凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛合金基体表面制备二氧化钛(Ti02)．含氟羟基磷灰石(FHA)．羟基磷灰石(HA)梯度结构的生物陶瓷涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和能量分散谱仪(EDS)分析涂层的形貌、相结构及

3、其化学组成，采用划痕法测定梯度涂层与基体的界面结合强度，结果表明；所制备的涂层是均匀和致密的具有梯度结构的Ti02-FHA-HA涂层；磷灰石涂层与基体表面多孔n02形成机械咬合，涂层和基体之间在某些微区形成化学冶金结合，与单一的HA涂层相比梯度的引入显著提高了涂基结合力。本文重点研究了溶胶．凝胶工艺参数对涂层性能的影响，结果表明：严格控制Ca前驱体和P前驱体的比值为1．67，可以得到结晶度好、纯度高、综合性能好的FHA涂层；制备涂层的最佳浓度为；2mol／L的P205．乙醇溶液和4mol／L的Ca(N03)2·4H20．

4、乙醇溶液；涂层的最佳热处理温度为500℃。本文还进一步分析讨论了影响溶胶稳定性和涂层均匀性的因素，结果表明FHA溶胶经24h陈化处理后可增加其热稳定性；络合剂乙二醇的加入稳定了溶胶，减少了晶粒的团聚，最终形成均匀的涂层；采用浸渍提拉法制备涂层，控制溶胶的粘度小于5且提拉速度在4---10cm／min范围内时，可以得到均匀的涂层。与第四军医大学合作完成涂层的生物溶解性测试。生物溶解性实验结果显示了溶解速度：Ti02

5、胶一凝胶法；溶解性；结合强ABSTRACTTitle：PREPARATIONOFTi02·FHA-HAGRADIENTCOATINGSONTlSUBSTRACTMajor：MaterialScienceCandidate：XingguangZHUSupervisor：Prof．KangZHAOAbstractSignature：堑：22：丝型竺Signature：上丝崞Preparinghydroxyapatite(HA)bio—coatingsontitaniumalloy(Ti一6AI-4V)su渤ceisoneof

6、hotspotsonthestudyofartificialboneimplants，whichcombinesthegoodmechanicalpropertyoftitaniumalloyandthegoodbiocompatibilityofhydroxyapatite．However,asthemechanicalpropertydifferencebetweentitaniumalloyandhydroxyapatiteistOObig，thebondingstrengthofthesubstrateandco

7、atingisveryhardtoapproach20MPa,andinsomefrictionforcearea,thecoatingisveryeasytofalloffasaresultofthestressfatigue．Inordertoimprovethesituation,inthisstudyagoodbondingstrength西02layerwaspreparedbymicro-arcoxidationpre·treatmentonthesubstrate，thenaddedafluor-hydro

8、xyapatite(FHA)layerasatransitionlayer,finallypreparedtheHAcoatingasthetoplayer．ThereasonswhydesignedsuchgradientcoatingwerethatF-couldpromotetheapatiteminerali