锰和氟共修饰羟基磷灰石陶瓷涂层的制备与表征

作者：张雪姣; 郝敏; 乔海霞; 张效云; 黄勇; 辇晓峰; 庞小峰

来源：光谱学与光谱分析, 2016, 36(03): 686-690.

• 单电流阶跃沉积
• FMnHAP
• 复合涂层
• FTIR

由于钛及钛合金具有优越的理化性能,其已被广泛应用于各种植入体,例如骨科、牙科及心血管支架等。然而,钛基材表面具有生物惰性,其与周边骨组织形成骨整合的能力较弱,延缓了组织愈合的时间。因此,改善钛植入体表面生物性能具有重要的临床意义。钛基材表面羟基磷灰石(HAP)复合涂层的制备已成为一种重要的表面生物活性改良手段。在含有F-,Mn2+,Ca2+和PO3-4的电解液中,用单电流阶跃沉积法,在钛金属(Ti)表面上涂覆锰和氟共修饰羟基磷灰石(FMnHAP)复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、X-射线衍射(XRD)对涂层进行初步表征,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术验证了氟离子和锰离子的共修饰对HAP分子构象和生物活性的影响。结果表明:锰部分取代磷灰石中的钙,氟部分取代磷灰石中的羟基,FMnHAP晶格常数变小,薄膜表面形貌由微米级的针状变为纳米级的绒毛状。FTIR技术验证显示,由于磷灰石晶体结构中F取代部分OH,致使改变了结构中OH的弯曲振动模式的对称性;模拟体液体外矿化表明,涂层表面有含碳酸根的类骨磷灰石形成,则涂层的体外生物活性较好。极化曲线测试表明,涂层提高了Ti在生理环境中的耐腐蚀性。

• 单位
  河北北方学院; 电子科技大学; 中国科学院