论文部分内容阅读
采用酸碱处理活化NiTi合金表面,通过预钙化加速合金表面类骨磷灰石的形成。借助SEM,EDS,XRD和EIS等分析手段,深入探讨了预钙化对酸碱处理后的NiTi合金表面类骨磷灰石形成的影响及其形成机理。结果表明:NiTi合金经预钙化处理后,试样表面仍保留了碱处理后的典型形貌,但局部形成的一些小球状颗粒起到了促进非均匀形核的作用。经预钙化处理后的试样在模拟体液(SBF)中浸泡1天后,表面形成β-Ca3(PO4)2和Ca2P2O7等HA的前驱体。3天后,由针状晶体簇集成的球状颗粒完整而均一地覆盖试样表面,而同周未经预钙化处理的试样表面磷灰石的生长明显滞后。EIS测试显示,随着钙化时间的延长,等效电路中的Rp呈连续增长,反映了NiTi合金表面磷灰石涂层厚度的持续增加的生长过程,且预钙化试样的Rp增幅大,最大相角的数值更小,对应低相角的频率点的降低更明显。因此,预钙化加速磷灰石的生长速度的作用显著。采用碱处理、热氧化及紫外(UV)辐照等有效手段,活化βTi-Nb-Sn合金表面,随后浸泡在模拟生理体液(SBF)中,考察其生物活性。结果表明:经过Kroll溶液酸腐蚀后,Ti-Nb-Sn试样表面产生大量腐蚀槽,经1mol·l-1 NaOH处理2h后生成了一层枝蔓状的网状物。经过上述处理的试样,在SBF中钙化7天后,表面沉积出约100 nm尺度大小的球状磷灰石颗粒,且有微裂纹出现。600℃和700℃热处理3h后,Ti-Nb-Sn试样表面被Ti和Nb不同价态的氧化物完全覆盖。经UV辐照4h后,氧化试样表面的浸润角大大减小,在SBF中浸泡3天,700℃热处理3h后的试样表面可沉积出均匀、完整的磷灰石层。而未经UV辐照的试样,相应的沉积过程推迟了2天。400℃热处理3h后,Ti-Nb-Sn试样表面只能观察到很少的颗粒,热处理24h后,氧化物颗粒的数量大大增加。经UV辐照4h后,氧化试样表面的浸润角大大减小,在SBF中浸泡3天,400℃热处理24h后的试样表面可沉积出均匀、完整的磷灰石层。而未经UV辐照的试样,相应的沉积过程推迟了2天。