水蒸气处理对钛合金表面羟基磷灰石涂层结构的影响

目的 制备结晶度较高且裂纹较少的羟基磷灰石涂层。方法 采用等离子喷涂法，在不同功率下，于钛合金表面制备羟基磷灰石涂层。通过水蒸气处理法，在不同温度下处理羟基磷灰石涂层。使用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析羟基磷灰石的表面形貌和晶体结构。结果 当等离子喷涂功率从20 kW增大到29 kW时，羟基磷灰石涂层的沉积效率先增大后稳定，涂层结晶度先增大后减小，涂层中氧化钙的含量先增大后稳定。当喷涂功率为23 kW时，羟基磷灰石涂层结晶度较高。水蒸气处理能明显去除涂层中的α-磷酸三钙、β-磷酸三钙和氧化钙，当水蒸气处理温度从140 ℃增大到200 ℃时，羟基磷灰石涂层晶粒由棒状向颗粒状转变，涂层结晶度不断增大，涂层中磷酸四钙的含量先减小后增大，较高的温度会造成涂层表面微裂纹的产生。在模拟体液中浸泡后，经过水蒸气处理的涂层表面会诱导生成较纯的羟基磷灰石。180 ℃水蒸气处理后的涂层表面会沉积一层均匀的羟基磷灰石，生物活性较高。结论 羟基磷灰石涂层的结晶度随等离子喷涂功率的增大，先增大后减小，随水蒸气处理温度的上升而增大。在合适条件下制得的羟基磷灰石涂层具有较高的生物活性。

Effect of Steam Treatment on the Structure of Hydroxyapatite Coating on Titanium Alloy