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钛及镍钛(NiTi)合金由于具有良好的生物相容性、力学性能等而被广泛应用于人体硬组织替代材料,NiTi还应用于血管支架材料。但是,钛及镍钛合金表面不能直接与人体骨组织形成化学键合,且NiTi合金存在Ni2+离子毒性、表面血栓等问题。在植入体材料表面制备羟基磷灰石(HA)类骨成分涂层已表明具有良好的生物相容性及骨引导性。但是HA的脆性大,涂层结合力弱,易于脱落。微弧氧化(MAO)是一种制备金属氧化物微孔涂层的方法,制备的涂层具有耐蚀性好,结合强度高等特点。本文为了提高钛及镍钛合金的生物相容性,利用微弧氧化法在钛及镍钛合金表面制备含HA(或钙磷成分)和二氧化钛(TiO2)的微孔涂层。选择醋酸钙((CH3COO)2Ca·H2O)和磷酸二氢钠(NaH2PO4·2H2O)混合溶液作为电解液,通过控制微弧氧化电解液浓度、电参数,在钛合金表面制备HA/TiO2复合多孔涂层;并将微弧氧化法与热处理、离子镀钛工艺相结合在NiTi表面制备微孔活性涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱、表面能测试、电化学腐蚀测试等分析方法对涂层进行了结构及性能表征研究,并通过生物矿化试验对涂层的骨矿化能力进行了考察,通过血小板黏附实验考察了涂层的血液相容性。研究了电解液浓度及电参数对微弧氧化涂层组织结构的影响及不同电解液浓度下涂层的生物学性能。研究结果表明,涂层孔径与厚度随电解液浓度增大而增大,孔径的增大导致涂层表面能增大;当混合电解液中Ca/P比接近1.67,涂层中形成含HA的TiO2相,涂层在Tris模拟体液中具有较好矿化能力与耐蚀性,涂层血小板黏附变形较小;随电参数的增大,涂层的孔径与厚度增大,涂层中锐钛矿相减少,金红石相增多,并且涂层中HA、Ca3(PO4)2成分增多。研究了微弧氧化法与热处理、离子镀钛复合工艺在NiTi表面制备微孔涂层。结果表明:NiTi丝经500℃热处理后通过微弧氧化法可在表面形成含Ca、P的均匀微孔涂层,随微弧氧化时间延长,氧化层中Ti/Ni提高,Ca、P含量增大。电压550V,占空比15%,微弧氧化20s时,微孔均匀分布,孔径1μm左右,涂层有较好的血液相容性;NiTi经离子镀-微弧氧化处理在其表面形成以TiO2为主的多孔涂层,涂层表面Ni含量保持在1%以内,表面的大颗粒随占空比的增大及时间的延长明显降低。电压520V,占空比15%,微弧氧化40s,表面微孔均匀,微孔尺寸1~2μm。涂层有较好的血液相容性。