激光熔覆SiO2/La2O3梯度生物陶瓷涂层生物活性研究

作者：盛波; 顾怀章; 李龙; 汤耿; 刘其斌^*

来源：表面技术, 2020, 49(07): 35-52.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.07.005

• SiO2
• La2O3
• HA
• 激光熔覆
• 梯度生物陶瓷涂层
• 生物活性

目的研究SiO2含量对钛合金表面激光熔覆梯度生物陶瓷涂层生物活性的影响。方法利用激光熔覆技术,采用梯度成分设计思想,固定涂层中稀土氧化物La2O3的添加量,在钛合金TC4表面制备了掺杂不同含量SiO2的梯度生物陶瓷涂层。采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、噻唑蓝(MTT)及荧光素双醋酸酯(FDA)染色等测试手段,研究了SiO2含量对激光熔覆制备梯度涂层的组织结构和生物活性的影响。结果 SiO2在激光熔覆过程中可以降低梯度生物陶瓷涂层的开裂敏感性,并起到细化晶粒的作用。当SiO2掺杂量为2.5%时,激光熔覆过程中诱导合成的HA+CaTiO3数量最大;当SiO2掺杂量为7.5%时,模拟体液(SBF)实验表明,涂层的矿化沉积能力最强。MTT测试表明,SiO2掺杂量为7.5%的涂层细胞增殖数量的OD值最大,细胞能够紧贴涂层表面生长。FDA染色分析表明,SiO2掺杂量为7.5%的涂层上细胞数量最多,且分布均匀。结论 SiO2掺杂量深刻影响着生物活性陶瓷相HA和Ca2SiO4数量,进而影响生物陶瓷涂层的生物活性。SiO2掺杂量为7.5%的涂层具有最佳的生物相容性及生物活性。

• 单位
  贵州大学; 贵州师范大学