碳碳复合材料表面软复合磷酸钙层.pdf

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1、第30卷第4期硅酸盐学报VoI.30，No.42002年8月JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYAugust，2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#"""""#简"报"碳/碳复合材料表面软复合磷酸钙层#""""#"李金勇，付涛，宋忠孝，憨勇，徐可为（西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安710049）摘要：为改进碳/碳复合材料的生物活性，发展了表面软复合磷酸钙层的制备工艺。首先在碳/碳复合材料表

2、面通过离子束辅助沉积技术形成的钛镀层，然后经浓碱液处理后呈多孔网状，该网状结构可在模拟体液（SBF）中诱导沉积出生理磷灰石层，从而在碳/碳复合材料表面形成软复合磷酸钙层。所获得的软复合磷酸钙层厚度约为8!m，结晶结构为羟基磷灰石，但其Ca，P摩尔比n（Ca）/n（P）低于1.67。关键词：碳/碳复合材料；离子束辅助沉积；磷灰石中图分类号：R318.08文献标识码：A文章编号：0454-564（82002）04-0524-04PREPARATIONOFACALCIUMPHOSPHATELAYERITHCARBON/CARBONC

3、OMPOSITESLIJinyong，FUTao，SONGZhongxiao，HANYong，XUKewei（StateKeyLaboratoryforMechanicaIBehaviorofMateriaIs，Xi'anJiaotongUniversity，Xi'an710049）Abstract：AtitaniumIayerwasdepositedoncarbon/carboncompositesusingionbeamenhanceddeposition（IBED）technigue.Porousnet-workswer

4、eformedaftertheIBEDIayerhadbeentreatedwithaconcentratedaIkaIisoIution.Theporousnetworksinducedthedepositionofbio-IogicaIapatiteinasimuIatedbodyfIuid（SBF），andtherebythecompoundingofasoftcaIciumphosphateIayeronthecarbon/carboncompos-iteswasreaIized.Theformedapatiteisi

5、ntheformofhydroxyapatitewithamoIeration（Ca）/n（p）Iessthan1.67.Keywords：carbon/carboncomposite；ionbeamenhanceddeposition（IBED）；apatite碳纤维增强碳复合材料（简称碳/碳复合材料）与人体骨的力学性能很为相近，尤其是弹性模量与骨接近有利于克服1实验高模量金属材料导致的应力遮蔽和骨吸收［1，2］，还具有良好试样为10mmX5mmX2mm的碳/碳复合材料的片，一的生物相容性［2，3］。碳/碳复合材料是一种潜在

6、的优良骨替个宽面经过900号碳化硅砂纸磨光、抛光、丙酮清洗自然干换材料，但它属于生物惰性材料，不能与宿主组织形成化学燥。把试样放入MIB-850型离子束辅助沉积（ionbeam结合，使其作为骨植入材料受到一定限制，因此需要在表面ehanceddeposition，IBED）设备，表面经过氩离子轻微溅射清涂覆羟基磷灰石以赋予生物活性［4，5］。采用工艺条件相对缓洗后镀覆钛膜。钛离子从纯钛靶（纯度99.99%）上通过磁控和的软复合工艺，可在常温下的钙磷溶液乃至动物体内，在溅射到达试样表面，轰击离子束与试样表面成45角，沉积时钛金属

7、等表面形成磷酸钙层［6~8］，这些磷酸钙层的成分与生间为4h。所用氩气纯度99.9995%。真空室的本底真空度物骨的无机质成分更为接近，具有更高的生物活性。为改进2.0X10-3Pa，工作气压0.1Pa。试样台用循环水冷却，以保碳/碳复合材料的生物活性利用离子束辅助沉积钛镀层作诱持试样温度在150C以下。还采用了（111）取向的硅片作基导层，采用模拟体液诱导沉积法在碳/碳复合材料表面形成体，用以分析沉积膜层的成分。了软复合磷钙层。Receiveddate：2001-06-16.Approveddate：2001-11-16.收

8、稿日期：2001-06-16。修改稿收到日期：2001-11-16。Biography：LIJiyon（g1976—），femaIe，postgraduateformasterdegree.基金项目：国家自然科学基金（50002008）和西安交通大学博士论文基Correspo