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镁及镁合金具有其密度与人骨吻合,弹性模量与人骨相近等较为优异的综合力学性能,较其他医用金属更具生物相容性,但镁的化学性质活泼、易腐蚀。羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA或HAP)具有良好的耐腐蚀性和生物相容性,将其作为涂层材料制备出镁基羟基磷灰石生物涂层材料,植入生物体后短时间内就具有较大的附着力,可使材料-骨界面形成牢固结合,又可有效抑制基体离子向生物体内的释放,成为近几年内生物医用材料研究领域的一大焦点。本文采用金相显微镜、X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜等分析测试方法研究了不同预处理手段对镁基体表面形貌、沉积后物相、沉积增重量等的影响。研究结果表明:采用HNO3+HF及H3PO4+HF腐蚀液对镁基体进行酸刻蚀,可以在镁基体表面得到大量腐蚀坑,得出较佳预处理方案为150ml/LHNO3+25ml/L HF腐蚀液刻蚀1min。镁的化学活性高,在电化学沉积过程极易氧化析氢,降低涂层质量,通过向电解液中添加双氧水可以较好的改善涂层质量。本文讨论了电解液中不同双氧水添加量对电化学沉积产物及形貌的影响。研究结果表明:电解液中不添加双氧水,碱热处理前后涂层主要物质都为Ca3(PO4)2,涂层结合力弱、易剥离;添加双氧水后,电化学沉积后得到CaHPO4·2H2O,经碱热处理可以转变为羟基磷灰石,并得出较佳双氧水添加量为6ml。采用电化学沉积法在镁基体表面制备羟基磷灰石生物涂层材料,利用正交试验探讨了电化学沉积过程中各沉积工艺对涂层材料的影响情况。研究结果表明:pH值为影响物相的最主要因素,pH偏中性下不利于产生羟基磷灰石的前驱体CaHPO4·2H2O;沉积温度为影响沉积增重量的最主要因素,其优水平为60℃;电化学沉积后镁基体表面得到较为均匀的涂层物质,表面形貌主要为大片状组织结构和一些较小的团簇状组织结构。能谱分析显示,钙磷摩尔比稍大于1.5。论文采用SBF仿生液浸泡实验对纯镁及镁/HAP复合材料进行体外生物活性及耐腐蚀特性研究。研究结果表明:浸泡7天后镁/HAP复合材料增重更大,几乎为纯镁的两倍,仿生浸泡24小时内纯镁试样浸泡的仿生液pH值明显高于镁/HAP复合材料的,同时纯镁在仿生液的浸泡下表面产生大量腐蚀裂痕,表面白色颗粒沉积物与基体结合力差,而镁/HAP复合材料在SBF仿生液浸泡过程中表面逐渐被一层较为致密的新生物质所覆盖,大大提高了镁基体的耐腐蚀程度和生物活性。