酸性电解液对微弧氧化钛合金膜层及细胞附着的影响

来源期刊：材料科学与工程学报2016年第4期

论文作者：关鑫 马凤仓 刘平 刘新宽 李伟 何代华

文章页码：571 - 576

关键词：酸性电解液;微弧氧化膜;电压;成骨细胞;细胞附着;

摘    要：本文采用5%H2SO4和10%H3PO4电解液在钛合金表面通过微弧氧化方法制备多孔氧化膜。利用体外培养成骨细胞MG63的方法,评估了细胞在不同膜层上的早期附着能力。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了不同电解液中微弧氧化工艺的适用电压范围、膜层形貌、膜层的物相类型和膜层成分。研究结果表明:随着电压的增加,在两种电解液中的膜层孔洞尺寸逐渐变大,但孔洞数量减少;H2SO4中最佳氧化电压为120V,H3PO4中最佳电压为270V;H2SO4与H3PO4中制得的氧化膜在最佳电压下的平均孔隙直径分别为263.6nm和1.736μm。在H2SO4中的氧化膜层中出现锐钛矿和金红石相,H3PO4处理的氧化膜层中为无定型的氧化钛相。不同氧化膜内P与S的原子分数都随着电压升高而增大,最大原子分数分别为21.8%和4.13%。体外细胞培养过程中,在H2SO4电解液中不同电压下制得膜层上的细胞数量增长大于H3PO4,而在H3PO4中制得膜层上的细胞形态优于H2SO4。