超声微弧氧化在医用钛合金表面制备生物活性涂层

来源期刊：材料热处理学报2016年第10期

论文作者：王静 张爱琴 许健伟 张文博 李慕勤

文章页码：159 - 335

关键词：超声微弧氧化;生物涂层;溶液浓度;pH值;

摘    要：采用超声微弧氧化技术（UMAO）在医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金表面制备生物活性涂层,并研究了磷酸盐电解液浓度和pH值对涂层表面形貌、涂层成分、孔隙率、及涂层厚度的影响。结果表明:涂层主晶相由金红石（Rutile）和锐钛矿（Anatase）结构的TiO₂相组成,涂层较无超声辅助涂层更致密均匀,与基体具有更高的结合强度。电解液中磷酸盐浓度和pH值增大时,阳极表面吸附阴离子磷酸氢根和OH-能力提高,从而易于钙盐胶体微粒发生电泳沉积过程。沉积于表面的钙、磷离子再经超声空化、微射流和微弧高温烧结过程扩散进入涂层内部,有利于提高涂层的生物活性。当磷酸盐浓度为0.18 mol/L,电解液pH值为4.9时,涂层厚度达76μm,孔隙率为22%,结合力为1.3 N,涂层表面分布大量微孔（3¹0μm）,为成骨细胞粘附生长提供较好空间。