碳/碳复合材料表面阴极等离子体电解沉积硅掺杂羟基磷灰石涂层及其结构性能研究

作者：王海瑞; 聂平; 薛向欣; 常立民^*

来源：吉林师范大学学报(自然科学版), 2020, 41(04): 22-28.

DOI：10.16862/j.cnki.issn1674-3873.2020.04.005

• 生物材料
• 碳/碳复合材料
• 羟基磷灰石
• 阴极等离子体电解沉积
• 生物活性

碳/碳(C/C)复合材料具有优异的生物力学性能,是制备硬组织植入体的理想材料,但其表面呈生物惰性,限制了其在生物医用领域的应用.对C/C复合材料进行表面改性,在其表面制备一层羟基磷灰石涂层,赋予其生物活性,可以有效解决这一问题.通过阴极等离子体电解沉积(CPED)技术,以含Ca、P、Si等元素的有机溶液为电解液,在C/C复合材料表面成功制备了Si掺杂羟基磷灰石涂层.实验结果发现,CPED涂层表面呈现粗糙的多级孔结构.能谱(EDS)结果表明,Si元素已被掺杂到CPED涂层中.FT-IR分析证明了硅酸根基团和碳酸根基团的存在,表明CPED涂层主要由B型羟基磷灰石构成.SBF浸泡实验表明,通过CPED工艺形成的Si掺杂涂层表现出优异的磷灰石诱导能力,表明C/C复合材料的生物活性得到显着提高.成骨细胞培养实验结果表明,CPED涂层具有良好的生物相容性.

• 单位
  吉林师范大学