稀土氧化物對激光熔覆生物陶瓷涂層在模擬體液中組織形貌與降解性能的影響

編號：NMJS06618

篇名：稀土氧化物對激光熔覆生物陶瓷涂層在模擬體液中組織形貌與降解性能的影響

作者：蔣海兵[1] ;劉其斌[1,2] ;張玲琰[1] ;朱益志[1]

關鍵詞： 激光熔覆 磷酸鈣生物陶瓷 稀土氧化物 模擬體液 組織形貌 降解性能

機構(gòu)： [1]貴州大學材料與冶金學院,貴州貴陽550003; [2]貴州省材料結(jié)構(gòu)與強度重點實驗室,貴州貴陽550003

摘要： 為了更好地探索稀土氧化物對生物陶瓷涂層組織形貌與降解性能的影響,在添加稀土氧化物La2O3的情況下,利用激光熔覆技術,結(jié)合梯度成分設計與梯度功率燒結(jié),在鈦合金表面制備了一層含羥基磷灰石（HA）和β-磷酸三鎢（β-TCP）的梯度生物陶瓷涂層。經(jīng)過X衍射分析儀（XRD）、掃描電鏡（SEM）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）的分析發(fā)現(xiàn)：（1）稀土氧化物的加入,能夠促進涂層生成HA和β-TCP,改善涂層表面在模擬體液中的開裂敏感性以及細化新生類骨磷灰石晶粒尺寸。當稀土添加量為0.4%時,涂層中HA和β-TCP衍射峰值最高,在模擬體液中浸泡14 d后,涂層表面無裂紋,形成分布均勻,大小一致的類骨磷灰石。（2）涂層在模擬體液中浸泡28 d后的降解率為0.2126%。模擬體液中Ca^2＋和La^3＋濃度隨著浸泡時間發(fā)生變化,其中Ca^2＋濃度呈動態(tài)的上下波動變化,且含量逐漸減小,表明Ca^2＋從模擬體液中沉積到涂層表面的量要比涂層降解到溶液中的多;而La^3＋濃度隨浸泡時間增加而逐漸增大,在將La^3＋濃度與浸泡時間在取對數(shù)的情況下,兩因素存在明顯的線性關系,并推導出關于La^3＋濃度,浸泡時間與涂層浸泡面積的經(jīng)驗公式。