钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层研究进展

钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层以其优异的力学性能和生物活性,成为近年来材料学家研究的热点医用材料之一。本文综述了在钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展,特别是在提高涂层结合强度和涂层结晶度方面的最新研究成果,展望了钛合金表面制备羟基磷灰石生物涂层复合材料的发展趋势和前景。     

羟基磷灰石生物陶瓷涂层制备方法评述

根据医用生物陶瓷羟基为磷灰石及医用金属材料的生物，力学特性，本文认为在金属基体表面涂覆羟基磷灰石是综合金属材料及生物陶瓷材料各自优越性阳有希望的途径这一。评述了羟基磷灰石涂层的制备方法，论证了较为优化的涂层结构。     

金属基生物活性羟基磷灰石涂层材料的研究进展

羟基磷灰石(HA)是人体和动物的骨骼和牙齿的主要无机成分,人工合成的羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,但质脆;医用金属材料具有较好的强度、韧性和优良的加工性能,但是生物相容性差。金属基生物活性HA涂层材料兼备金属材料优良的力学性能和生物陶瓷材料的生物相容性,成为近年来发展最为迅速的一种生物材料。本文简要评述了国内外金属基HA涂层材料的研究进展状况,主要介绍了制备金属基HA涂层材料的各种物理化学方法,提出了一些存在的问题和解决方法,展望了制备HA复合涂层的发展前景。     

纳米医用生物陶瓷的制备研究进展

本文综述了牙科用氧化铝基生物陶瓷、羟基磷灰石生物涂层、多孔羟基磷灰石、羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料、羟基磷灰石/ZrO2生物复合材料、β-Ca2P2O7生物材料等6种纳米医用生物陶瓷的制备研究进展,并对其制备研究进行了展望.     

碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料的研究现状

羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷材料,具有优异的生物相容性和生物活性,但强度低、韧性差的特点限制了其广泛应用。碳纳米管具有优异的力学性能和良好的生物相容性,是一种良好的增强补韧材料。碳纳米管增强羟基磷灰石生物陶瓷材料是目前国内外研究的热点,具有重要的理论及实际应用意义。本文简述了碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料的研究现状,对其制备方法及性能进行了简要总结分析。     

羟基磷灰石和含氟羟基磷灰石涂层的制备技术

羟基磷灰石(HA)生物陶瓷涂层被认为是目前最好的用于替代人体硬组织的一种生物医用材料,具有很高的外科应用价值.含氟羟基磷灰石(FHA)涂层由于比羟基磷灰石涂层的溶解度低、热膨胀系数小且生物活性好,有着更为广泛的应用前景.对羟基磷灰石及其涂层的各种制备方法进行了概述,同时介绍了溶胶-凝胶法制备含氟羟基磷灰石涂层的技术特点,并对未来的发展前景进行了分析.     

羟基磷灰石生物材料的研究现状、制备及发展前景

羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，是较好的生物陶瓷材料。笔者论述了羟基磷灰石生物陶瓷材料的研究现状，同时对羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料的各种制备方法进行了概述，重点研究综合性能优越的羟基磷灰石生物陶瓷材料的制备及发展前景。     

碱处理法制备钛合金表面羟基磷灰石涂层

采用碱处理法制备钛基羟基磷灰石涂层,考察了碱液处理中有关钛合金表面活化参数对其诱导羟基磷灰石沉积速度的影响,采用X射线衍射和扫描电镜对样品的化学组成、结构和性能进行了表征,确定了钛合金表面活化处理的最优参数.结果表明,钛基体经10 mol/L氢氧化钠,饱和硝酸钙预钙化处理,模拟体液中培养后,羟基磷灰石沉积速度快,14 d就可形成致密﹑均匀﹑裂纹少的涂层;碱液处理后饱和硝酸钙溶液预钙化可得到片状的羟基磷灰石生物矿化层;且钛基体在600 ℃的热处理是HAP涂层沉积的重要条件之一.与相关研究相比较,该方法的优点在于可在形状复杂的植入体上形成均匀的涂层,工艺简单,并且涂层与基体结合牢固.     

钛板表面生物活性梯度陶瓷涂层的制备

采用涂覆-烧结法制备了一种以金属钛为基体的二氧化钛-羟基磷灰石梯度涂层材料.通过对其进行成分设计,从而将金属钛、羟基磷灰石这两种材料各自的优点综合起来,并弥补了相互的不足.用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及粘结拉伸试验研究了该生物梯度材料的制备、组织结构、表面形貌、化学组成以及力学性能.试验证明,该材料具有较好的结合强度以及优良的生物活性,是一种很有前景的骨替换材料.     

钛合金表面TiO2-FHA-HA梯度生物陶瓷涂层的制备

采用溶胶-凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛基体表面制备二氧化钛(TiO2)-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.采用X射线衍射检测了涂层的相组成,采用扫描显微镜观察了梯度涂层的形貌,采用划痕法测定了涂基结合力,结果表明:所制备的涂层是均匀和致密的具有梯度结构的TiO2-FHA-HA涂层;与单一的HA涂层相比梯度的引入显著提高了涂基结合力.生物溶解性实验结果显示了溶解速度FHA小于HA,这就表明了可以通过梯度设计来提高涂层的植入寿命.     

钛涂覆多孔羟基磷灰石/氧化铝生物陶瓷涂层的性能研究

通过电泳沉积的方法在生物医用钛基体表面制备羟基磷灰石(HA)/Al/壳聚糖(CS)复合涂层,通过高温烧结分解CS颗粒并制备钛基多孔HA/Al_2O_3复合生物陶瓷涂层。通过粘结-拉伸实验测定涂层与基材的结合强度;XRD和SEM对涂层的物相组成和形貌进行表征;CHI660C电化学工作站测试涂层在模拟体液中的耐蚀性能。研究表明,经过热处理后的涂层为表面可形成平均孔径为5μm的多孔HA/Al_2O_3,涂层厚度可达25μm,涂层中的HA颗粒致密粘连,Al在高温条件下反应成Al_2O_3从而使涂层与基体的结合强度最高可达30.5MPa,涂层的涂覆使Ti金属在人体模拟体液中具有良好的耐腐蚀能力。     

电泳沉积羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite，HAP)生物陶瓷涂层被认为是目前最好的用于替代人体硬组织的一种生物医用材料。电泳沉积是一种全新的涂层制备方法，它可以解决传统HAP生物陶瓷涂层制备工艺上的各种不足。文中综合介绍了国内外有关电泳沉积HAP生物陶瓷涂层的研究报道，概述了电泳沉积的工艺流程和工艺参数，并对各种影响因素全面地进行了详细的探讨，进而提出了相应的设想和展望。     

等离子体喷涂生物陶瓷涂层

综合介绍了文献及中国科学院上海硅酸盐研究所在等离子体喷涂生物涂层方面的近期研究进展。羟基磷灰石涂层已在临床上获得应用,但使用效果仍然受其较低的结合强度和结晶度所制约。通过优化喷涂工艺和制备羟基磷灰石基复合涂层,可有效提高羟基磷灰石涂层的结合强度和结晶度。此外,为了获得综合性能优良的植入体材料,制备了多种新型的生物活性陶瓷涂层。纳米氧化钛涂层经合适工艺的后处理可具有良好的生物活性,由于其与钛合金基体有较高的结合强度,在体液环境下具有高稳定性和生物相容性,使纳米氧化钛涂层成为一种具有发展前景的植入体涂层候选材料。新型生物活性硅酸钙涂层具有良好的生物活性,与骨组织能形成有效结合。此外,对这些新型涂层的生物活性机制也做了必要的描述。     

两种电化学方法对制备羟基磷灰石涂层的差异性研究

通过恒电流和脉冲电流技术在钛基表面制备磷酸钙,然后经热碱处理得到羟基磷灰石(HAP)涂层。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对涂层的结构及形貌进行了表征,并对涂层的耐腐蚀性进行了研究。结果表明,恒电流与脉冲电流技术均可在钛基表面电沉积羟基磷灰石涂层,所得的2种涂层均具有良好的生物相容性;与恒电流方法制得的涂层相比,脉冲电流技术制得的涂层更均匀、致密,与基体结合强度较高,在模拟体液中表现出较好的耐腐蚀性。     

两步电化学法制备羟基磷灰石/氧化铝复合生物涂层的研究

研究旨在开发一种可应用于医用金属表面生物学改性的复合生物陶瓷涂层。通过先阳极氧化、再电沉积的两步电化学方法成功制备了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)／Al2O3复合生物涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)研究了阳极氧化Al2O3(anodic aluminum oxide,AAO)膜的表面形貌与HA／Al2O3复合涂层的表面及截面形貌结构;用X射线衍射仪(XRD)、Fourier变换红外光谱仪(FT-IR)与能谱仪(EDS)表征了复合涂层的物相组成;用等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)和粘接拉伸试验分别测定涂层在模拟体液(SBF)中的体外行为和浸渍后涂层间的结合强度,结果表明：所制备的HA含有少量碳酸根,在SBF中呈现优良的稳定性并能诱导新的磷灰石层的形成;HA底部嵌入AAO膜的孔洞中形成互锁界面,经模拟体液处理后两者之间结合强度为3．2MPa。     

等离子喷涂羟基磷灰石涂层

羟基磷灰石由于具有优良的生物性能，被广泛应用于生物材料领域，而等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层是应用最为广泛的制备方法之一。在综合国内外献的基础上，本从羟基磷灰石的本征性能、喷涂工艺的影响、结合强度和梯度涂层等方面进行综述。     

等离子喷涂ZrO2对钛/羟基磷灰石力学性能的影响

研究了有ZrO2涂层与无ZrO2涂层的钛／羟基磷灰石复合材料的力学性能。研究表明无ZrO2涂层的钛／羟基磷灰石复合材料的力学性能明显受烧成时间的影响。通过SEM观察，没有发现在ZrO2涂层和钛基体材料之间有氧化物的生成。结果表明，ZrO2涂层在750℃温度下能够延缓钛基体材料的氧化。而且加强了和钛基之间的接合强度。     

钛植入合金表面电化学沉积掺镁羟基磷灰石涂层

以Ca(NO3)2、(NH4)2HPO4和Mg(NO3)2为原料,采用电化学沉积法在医用钛合金表面制备了掺镁羟基磷灰石涂层,研究了电沉积工艺条件对掺镁羟基磷灰石涂层表面形貌的影响。结果表明,当电流密度为1.0mA/cm2,温度为65°C,pH为4.5,n(Mg):n(Ca)=1:3,电沉积时间为1300s时,得到了均匀致密的晶须状涂层。X射线衍射分析表明,烧结后的掺镁羟基磷灰石涂层中Mg2+取代了Ca2+,使HA涂层的晶格发生了变化。     

电泳沉积磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展

羟基磷灰石(HA)生物涂层材料是最有发展前途的生物硬组织替代材料之一.电泳沉积具有装置简单,操作方便,非线性,沉积温度低等特点,可以解决传统HA生物陶瓷涂层制备工艺上的各种不足.文中探讨了电泳沉积的各种工艺影响因素,综合介绍了国内外有关电泳沉积HA复合(梯度)生物涂层和电泳沉积与其它方法复合制备HA生物涂层的研究报道,进而提出了相应的设想和展望.     

医用钛合金微弧氧化复合陶瓷膜层断裂力学研究

以Ti6Al4V钛合金为基体材料,通过微弧氧化方法在电解液中制备多孔氧化锆和羟基磷灰石复合医用钛合金陶瓷膜层.利用能谱分析仪、扫描电镜和X-射线衍射仪分析膜层结构及相组成特点.对试样断裂韧性进行测量试验,通过测试结果对膜层断裂韧性进行了分析研究.探究了氧化锆对于钛合金羟基磷灰石膜层的增韧机制,并建立了适于多孔微裂纹膜层材料断裂韧性数学模型.结果表明,ZrO2/羟基磷灰石医用钛合金复合陶瓷膜层比单一的羟基磷灰石陶瓷膜层具有更好的断裂韧性.