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电泳沉积多孔钙镁硅生物玻璃陶瓷涂层瓹瓹籆把生物陶瓷和生物玻璃陶瓷具有优良的生物学活性,但由于其力学性能和加工性能欠佳,限制了其在承载骨修复方面的应用。钛合金具有良好的力学性能,但是属于牛物惰性材料,不能与人体骨形成骨性结合,植入人体后,材料与骨组织界面上会形成纤维组织层,容易脱落和松动。将生物活性陶瓷作为钛合金涂层的应用,结合了钛合金的优良力学性能和生物陶瓷的生物活性的优势,是解决上述问题的有效方法。虽然羟基磷灰石是良好的生物陶瓷材料,但是由于其热膨胀系数与钛合金的差别较大,经过涂层制备中的高温冷却过程,产生较大的应力而导致涂层结合强度不年∞月生物骨科材料与临床研究【摘要康牡缬境粱ㄖ票赋鲱押辖穑泼竟枭锊A沾赏坎愀春喜牧希呕票窽艺条件。方法用溶胶一凝胶法制备出钙镁硅生物玻璃陶瓷粉体,通过粉体在不同分散介质中的带电特性和沉积结果,筛选合适的溶剂:通过改变悬浮液陈化时间种印小时、小时⑿∫禾逑倒毯疞、疞、疞⒌缪、及钛合金基底的预处理方法,观察不同条件对电泳沉积涂层表而形貌和性能的影响,找出较佳的制备条件。结果生物玻璃陶瓷粉体在乙醇中带正电荷,且能在钛合金阴极基底上均匀沉积;在经过机械扣‘磨的钛合金表面沉积的涂层均匀无裂纹,而未经打磨的钛合金表面的涂层开裂严重;悬浮液的固含量为疞,陈化时间在分钟时为最佳分散条件;沉积电压为、苤票赋鼍任蘖盐频耐坎悖焉蘸蟮耐坎阄6嗫捉峁梗层厚度为~琗结果显示涂层是以透辉石,镁黄长石等为主晶相的玻璃陶瓷。结论经过条件优化,可以制备出均匀无开裂的多孔生物玻璃陶瓷涂层,涂层厚度和致密度可控。丶蔿电泳沉积;生物玻璃陶瓷;钛合金;涂层;多孔;生物材料【文献标识码】’、、,./././.、【籅作者单位:..文章编号:—.瓸口,.、瑆.,瓹,.猚;籆;;
生物骨科材料与临床研究 2011 年 06 月
ORTHOPAEDIC BIOMECHANICS MATERIALS AND CLINICAL STUDY 第 8 卷第3期
高[1]。在生物活性陶瓷中,钙镁硅系生物玻璃陶瓷中的透超声搅拌 1 小时,陈化一定时间,待电泳沉积。
辉石(CaMgSi2O6),镁黄长石(Ca2MgSi2O7),镁蔷薇辉石电泳沉积
(Ca3MgSi2O8),硅灰石(CaSiO3)等陶瓷均具有良好的力学性钛合金片(10mm×10mm×1mm)作为阳极,铂片
能和生物活性[2-5]。并且,钙镁硅系玻璃陶瓷的热膨胀系数(10mm×10mm×1mm)作为阴极,两电极平行,间距 10mm,
与钛合金较为接近[6-8],有望用作钛合金的生物活性陶瓷涂将两个电极插入悬浮液中,以恒压模式进行电泳沉积。
层材料。WeiChangxue[6] 等已用等离子喷涂法在 Ti-6Al-4V 热处理
合金表面制备出结合强度高于 HA 涂层的透辉石涂层。为了使涂层致密化,对涂层进行热处理,在 900°C 氩
电泳沉积法在制备金属基生物陶瓷涂层方面有很多气气氛中保温 3 小时,升温速度为 3°C/min,降温速度为 3°
优势[9]。首先,电泳沉积是非直线过程,可以在形状复杂或 C/min。
多孔表面的金属基材表面形成均