电化学沉积制备羟基磷灰石涂层及机理研究

控制电沉积溶液中钙 /磷离子的浓度 ,在钛合金表面直接沉积羟基磷灰石 (HAP)陶瓷涂层 .XRD、SEM实验证实 ,制备的HAP晶粒完整 ,粒度均匀 .热力学计算表明HAP比TCP更易于生成 .文中讨论了羟基磷灰石 (HAP)涂层电沉积的机理 ,指出电沉积是一个二步过程 ,HAP的形成是从溶液中离子到固体的直接过程 ,没有前驱体的生成     

脉冲电化学沉积法制备羟基磷灰石/壳聚糖复合涂层的研究

采用脉冲电化学沉积法在钛金属表面制备出羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)复合涂层,实现CS与HA在微观尺寸上的复合与杂化.比较了脉冲电位与恒电位模式下复合涂层的形成,研究了电位高低及壳聚糖浓度对复合涂层性能的影响.结果表明,与恒电位模式比较,脉冲电位下制备的涂层较均匀、结晶性好、CS含量高,并且HA与CS杂化程度高.脉冲...     

块状壳聚糖多孔支架内交替浸渍沉积磷灰石层

在聚合物支架内沉积羟基磷灰石涂层有望提高支架的生物活性和骨传导性. 本研究采用交替浸渍沉积法, 以块状壳聚糖(Cs)三维多孔支架为沉积模板, 在氯化钙溶液和磷酸氢二钠溶液中交替浸渍, 沉积了羟基磷灰石(HA)涂层. 应用XRD、FT-IR、SEM、孔隙率测试、焙烧法和压缩实验对沉积前后支架的组成、形貌、孔隙率、无机物沉积量以及压缩强度进行了表征. 研究结果表明, 支架上沉积物为低结晶度的碳酸羟基磷灰石, 沿c轴择优生长, 与天然骨中磷灰石类似. 扫描电镜照片显示, 磷灰石在支架孔壁上的沉积量呈梯度分布, 外部沉积量多于内部, 靠近支架表面孔隙部分堵塞, 但内部仍保持连通的孔隙结构. 经6次交替浸渍处理的支架, 孔隙率为94.0%, 羟基磷灰石沉积量达到总质量的13.5%, 压缩强度则由0.055 MPa提高到0.109 MPa.     

电化学沉积羟基磷灰石过程晶体生长行为

采用恒电流电化学沉积方法从含钙与磷盐水溶液中直接在纯金属钛电极表面沉积纳米羟基磷灰石涂层,运用EDS、SEM、XRD、FTIR等方法对其进行表征. 重点考察了一种典型制备条件下钙磷沉积层的形貌、结构及组分随沉积时间的变化,进而探讨相应条件下电化学沉积羟基磷灰石涂层晶体生长过程的基本规律. 研究表明电化学沉积法可用于在医用金属表面直接涂覆含钙离子缺陷的纳米羟基磷灰石涂层,典型条件下涂层的生长规律为: (1)沉积过程中羟基磷灰石晶粒以c轴方向沿沉积面法线方向择优生长,且这一趋势延续整个沉积过程; (2)内层晶粒的生长受到外层晶粒生长的抑制, 对于同层的晶粒,当晶粒分布密集时,晶粒生长可能发生相互制约; (3)随沉积时间的延长,沉积量增加,而膜层的化学组成基本不发生变化.     

水热电沉积羟基磷灰石涂层的研究

在0.0105mol/LCa(NO₃)₂,0.0063mol/LNH₄H₂PO₄,0.1mol/LNaNO₃,pH=4.6的电解液中,控制温度60～200℃,恒电流0.4mA/cm²,通过水热电沉积法制备羟基磷灰石涂层.实验结果表明,涂层晶体端面呈六边形棒状结构,涂层组分为缺钙磷灰石Ca_10-x(HPO₄)_x(PO₄)_6-x(OH)_2-x.经800℃烧结后涂层分解为HA和β-TCP的混合物.随温度升高,涂层n(Ca)/n(P)不断增大,涂层组分逐渐接近计量比的HA.涂层质量和结合强度随温度升高先增后减,在160℃时达到最大值16.7MPa     

钛表面含硅羟基磷灰石涂层的电化学合成和表征

在含有Ca2+,PO43-以及SiO32-的电解液中,通过电化学恒电位方法,在工作电压为3 V温度为85℃的条件下沉积1 h,于钛表面上制得含硅羟基磷灰石涂层。通过电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、探针式轮廓仪(SP)、红外光谱(FTIR)对涂层进行分析。结果表明:电化学恒电位方法可制得Si饱和含量为0.55wt%左右的Si-HA涂层,Si以SiO44-形式取代PO43-进入HA晶格,造成羟基磷灰石中OH-减小以维持电荷平衡。另外,电解液中Si元素的存在抑制涂层中HA晶体的生长,使涂层变薄,且当电解液中nSi/(nSi+nP)达到20%时Si-HA晶体形貌由单独的棒状转变为根部相连的树枝状。     

羟基磷灰石涂层的电化学可控制备及生物性能的初步表征

控制不同沉积条件制备不同结构形貌的羟基磷灰石涂层,主要获得3种由不同尺寸晶粒构成的直立状、花簇状和多孔状典型形貌特征的涂层;XRD物相分析显示,该涂层主要由结晶良好的羟基磷灰石组成;FT-IR组分分析未检测到其他钙磷盐成分的存在.体外细胞培养试验表明,以上各种形貌的羟基磷灰石涂层均具有良好的生物相容性,但其生物活性则因形貌而异,其中纳米有序多孔状羟基磷灰石涂层表现出最高的生物活性,而花簇状的涂层生物活性相对较低.     

钛基表面纳米羟基磷灰石涂层的电泳沉积

应用沉淀法合成纳米羟基磷灰石,并以电泳沉积法在粗糙化的钛表面制备纳米结构的羟基磷灰石涂层.纳米涂层有利于保持羟基磷灰石的化学组成和结构,制备的涂层均匀并且无裂缝,烧结后涂层仍保持纳米结构,其烧结温度也明显降低。钛表面经化学处理后,可形成很多微孔和TiO2薄层,增强了涂层和基体之间的结合.涂层的结合力为 18±2. 5MPa,硬度和杨式模量分别为 32. 0和 2. 4GPa.     

脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备羟基磷灰石/银复合涂层

采用脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备了具有抗菌性的羟基磷灰石/银纳米复合涂层.考察了电解液中银离子浓度、钙磷盐浓度等对复合涂层的形貌及成分的影响.探讨了壳聚糖调控羟基磷灰石和银纳米粒子的形成机理,发现在本研究的较佳实验条件为电位-1.3 V,Ag~+浓度为0.06 g·L~(-1),Ca~(2+)浓度为5 mmol·L~(-1).在此基础上对复合涂层的生物活性、生理稳定性能、抗菌性能进行分析.结果表明:复合涂层呈纳米球状,由羟基磷灰石、银、壳聚糖三相组成,并且表面有一层壳聚糖覆盖.银纳米粒子和羟基磷灰石纳米粒子在复合涂层中均匀分布.将复合涂层浸泡在SCPS溶液中37°C浸泡矿化10天后,在复合涂层表面生产细针状排列整齐的羟基磷灰石,且在(002)晶面25.8°处发生显著择优生长,表明复合涂层在快速矿化液中能诱导磷灰石生成,生物活性好.将复合涂层浸泡在37°C PBS溶液中考察其生理稳定性,壳聚糖对复合涂层中Ca~(2+)和Ag~+实现双重离子释放,且降低了离子释放速度,涂层具有良好的生理稳定性.抗菌实验表明复合涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率达到99%以上,抗菌能力强.     

电沉积羟基磷灰石/TiO2复合涂层

结合强度;电沉积羟基磷灰石/TiO2复合涂层     

原位沉析法制备可吸收壳聚糖/羟基磷灰石棒材

利用原位沉析法制备出一种以壳聚糖 (Chitosan ,CS)为基体 ,羟基磷灰石 (Hydroxyapatite,HA)为填料的新颖的复合材料 ,系统研究了HA含量对复合材料的力学性能和吸水率的影响 .CS HA的弯曲强度为 6 7 8(MPa) ,弯曲模量为 3 3(GPa) ,剪切强度为 2 1 2 (MPa) ,压缩强度为 4 7 8(MPa) ,均比人的自然骨高 2～ 3倍 ,基本满足了作为骨折内固定材料的力学性能的要求 .HA加入到CS使CS HA复合材料的吸水率下降 ,有助于延缓其力学强度在湿态环境下的衰减