Nd2O3含量对宽带激光熔覆生物活性稀土梯度涂层生物相容性的影响-论文.pdf

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1、第32卷第4期应用激光V0l_32．No．42012年8月APPLIEDLASERAugust2012Nd203含量对宽带激光熔覆生物活性稀土梯度涂层生物相容性的影响王永福，王毅，汪震(贵州交通职业技术学院，贵州贵阳550008)摘要针对目前生物活性陶瓷涂层存在的问题，设计了一种梯度涂层，采用宽带激光熔覆技术，通过加入不同含量的稀土氧化物Nd：O，来提高激光熔覆生物陶瓷涂层的生物相容性，在Ti一6Al-4v合金表面制备了含HA+I3一TCP的稀土活性梯度陶瓷涂层。利用SEM、XRD对活性涂层组织结

2、构进行了研究。采用体外人成骨细胞与材料共培养的方法，对梯度活性陶瓷涂层进行了细胞形态实验。结果表明：Nd：O，含量的不同，对涂层催化效果不一样，使得复合涂层呈现形态各异的表面特征，但涂层表面都具有一定的粗糙度，将增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物相容性；稀土氧化物Nd20，在激光熔覆生物陶瓷过程中具有催化合成HA+B—TCP的作用，当W(Nd203)=0．6％时，诱导合成HA+p—TCP的数量最多：含稀土氧化物Nd20，的涂层对成骨细胞无毒副作用，当W(NdO，)=0．6％时染色呈正常梭形状态的细胞数

3、目最多，具有最佳的生物相容性。关键词稀土氧化物Nd20；宽带激光熔覆；梯度涂层；涂层形貌；生物相容性中图分类号：TG174；TG156．99；TB39；TN249文献标识码：Adoi：10．3788／AL20123204．323TheEfectofDiferentNd203ContentsonBiocompatibilityofRareEarthsActiveBioceramicGradientCoatingProducedbyWid_BandLaserCladdingWangYongfu，Wan

4、gYi，WangZhen(GuizhouCommunicationsInstituteofTechnology，Guiyang，Guizhou550003，china)AbstractInthispaper，astoproblemonbioceramiccoatingatpresent，akindofgradientbioceramiccoatingisdesigned，therareearthsactivegradientbioceramiccoatingwithHAandB—TCPonTC4t

5、itaniumalloywaspreparedbyusingwide-bandlasercladdingtechnique．themicrostructureofgradientbioceramiccoatingwasstudiedwiththehelpofXRD、SEM．Themethodwastocultureosteoblastongradientbioceramiccoatinginvitro．Nd203playsanimportantroleininducingtosynthesizeH

6、AandB-TCPduringlasercladding．WhenthecontentofNd203reachesto0．6wt．％，theamountofsynthesizingHAandB—TCPisthemost；Atthesametime，Nd203playsanimportantroletoCoatingmorpholgies；thecoatingcontainingNd2O3hasnotoxiceffect．KeywordsneanhoxideNd203；wide-bandcladdi

7、ng；gradientbioceramiecoating；coatingmorpholgies；bioeompatibilityO引言可以细化并纯化熔覆层的显微组织结构，减少基体稀土元素的原子半径大，极易失去外层电子而材料对熔覆层的稀释率，减少固溶物的晶格常数以成为正三价的离子，所以稀土元素在化学反应中异及能够降低熔覆层的摩擦系数。张亚平Ⅱ捌研究了常活泼，稀土化合物微小的固态质点可以作为形核在窄带激光涂覆生物陶瓷涂层中加入少量稀土氧的核心，增加形核率，起到细化晶粒的作用，所以稀化物Y0，不但有利于

8、HA活性相的合成，而且还可土元素以及其化合物对一般金属及合金有优异的以增加其结构的稳定性，使涂层组织成为具有一定改良性能的潜力，并已在激光熔覆涂层中显示出良择优取向的细小、不规则的多边形晶体。刘其斌等好的改善组织性能作用。K．L．wang等在其研究中发人l}朝研究了在宽带激光涂覆生物梯度陶瓷涂层中现在激光熔覆镍基自熔合金中加入一定量的La2o加入适量的稀土氧化物Y0，、CeO、La：O，结果表收稿日期：2012—05—03；收到修改稿日期：2012—06—10基金项目：贵州省科技创