题目：纯钛表面多孔化及电沉积羟基磷灰石涂层的研究

纯钛具有优异的力学性能，是目前医学上常用的种植体材料，但其生物活性差，植入体内还存在许多问题。羟基磷灰石（简称HA）具有良好的生物相容性和生物活性，为此，在钛表面制备HA涂层来获得兼具纯钛和羟基磷灰石优点的复合材料一直是近年来研究的热点之一。本文分别采用酸碱处理和阳极氧化处理的方法在纯钛表面获得具有多孔结构的氧化膜层，之后将多孔结构的氧化膜层在类仿生液中进行电沉积得到HA涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱分析仪等对经酸、碱处理或阳极氧化处理后的试样及电沉积所得HA涂层进行表面形貌、物相和成分分析，同时还测定了涂层的剪切强度、粗糙度、耐蚀性和表面润湿性，并对HA涂层进行了体外试验。实验结果表明：纯钛表面酸处理时处理溶液的浓度、温度、时间对其形貌有很大影响，纯钛表面经过适当的酸处理后可以得到具有金红石型TiO2相和TiH2相组成的多级孔结构；酸处理后再经碱液处理，表面可产生大量亚微米级的微孔，形成均匀的网络状结构，粗糙度由未经酸碱处理前的0.25 μm增加到0.54 μm，可以为HA涂层的形成提供更多的成核点；纯钛试样经阳极氧化处理后形成了由金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2相组成的多孔结构膜层，增加了纯钛试样的表面积，表面粗糙度为0.32 μm；经酸碱处理或阳极氧化处理后的纯钛试样在类仿生液中进行电沉积可获得HA涂层，其微观结构为线状相互交错、弯曲排列、比较规整的网状结构，电沉积时的电流密度及时间对涂层的质量有很大影响；酸碱处理后电沉积所得涂层与阳极氧化处理后电沉积所得涂层相比，有更大的剪切强度、更大的粗糙度及更好的表面润湿性，且在体外生物活性测试中表明能更快更多地沉积上钙磷层。