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本文通过改良的酸碱两步法工艺对钛进行表面处理,以模拟体液浸泡的结果作为评价改性后钛表面生物活性的指标,研究了工艺参数对生物活性的影响规律。通过XRD、AFM、SEM和EDS等分析测试手段表征了改性后钛表面的物相组成、粗糙状态、形貌以及成分。采用垂直拉伸法测试了SBF中浸泡后钛表面Ca-P涂层与基体的结合强度。综合生物活性与结合强度最终确定最佳的活化工艺。改良的酸碱两步法工艺分为酸处理和混合碱热处理两步。最佳的酸处理工艺为18%盐酸和3%氢氟酸以3:1的体积混合的溶液在25℃下处理5min;最佳的混合碱热处理工艺为5mol/L NaOH和0.02mol/L Ca(OH)2的混合溶液在90℃下处理24小时,随后于600℃下保温1h。改良的酸碱两步法工艺可缩短Ca-P涂层生成的时间,在37℃的SBF中浸泡结果表明浸泡1天表面即可生成HA涂层,涂层完整,颗粒细小均匀,Ca/P为1.61接近人体骨的1.67。正拉伸结果表明涂层与基体的结合强度为23.35 MPa~25.42 MPa。钛经改良的酸碱两步法工艺处理后,钛表面呈网状多孔结构,表面物相主要为金红石、CaTiO3和少量的锐钛矿,将活化处理后的钛试样放入模拟体液中,表面发生水解反应,生成带负电的Ti-OH基团同时向溶液中释放Ca2+,即提高了钛表面的OH-含量和电负性,又使表面附近的Ca2+、PO43-和OH-溶度积增加,达到一定的过饱和度,为羟基磷灰石的形核提供有利条件。