钛种植体表面HA涂层技术的研究进展

要因素。将体外合成的&’(结合在生物材料表面，最初应用于人造血管、生物传感等领域，现已有应用于种植材料的报道。)*+,-.-等/%01发现&’(能明显促进成骨细胞在材料表面的附着和生长。

综上所述，从目前生物医用材料的发展现状来看，纯钛及钛合金因其多方面的优越性而成为一种很有前途的硬组织替代材料，为实现种植体的早期、长期稳定，需提高钛及钛合金的表面生物活性。寻求更为理想的表面改性工艺从而获得高质量的23涂层，或将生物活性大分子添加进钛基体中制备成复合材料是提高钛及钛合金生物活性的两种有效途径。

!参考文献

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（!""$6%%6!"收稿）

涂层是用物理、化学或其他方法，在金属或非

金属基体表面形成的一层具有一定厚度的覆盖层。它不同于基体材料且具有一定强化、防护或特殊功能。在口腔种植领域，羟基磷灰石涂层的钛种植体（239?）应用较为广泛，它既保持了钛及其合金良好的力学性能，又具有羟基磷灰石的生物相容性、生物稳定性和骨引导作用/%1。近年来，23涂层技术成为研究的热点。现就应用较为广泛的23涂层技术及发展作一综述。"物理方法

%C%等离子喷涂法

自从P"年代中期，S5’F--.和9--*各自相对独立地利用等离子喷涂技术将羟基磷灰石（23）生物陶瓷覆盖于钛金属表面，制成金属基23涂层复合种植体以来，等离子喷涂法（AG+H,+HAF+;E8N: U@）已成为目前工艺较成熟、应用较普遍的一种方法。热源为等离子焰流，由电弧放电产生的电弧等

钛种植体表面#$涂层技术的研究进展

四川大学华西口腔医院付俊综述王少安审校

摘要钛种植体表面涂层技术应用较为广泛，它使种植体同时具有良好的力学性能和生物性能。本文对研究应用较多的几种物理及化学涂层技术原理、优缺点、研究现状及发展作一综述。

关键词种植体涂层羟基磷灰石

离子温度可达!""""&。加热喷涂材料到熔融或高塑性状态，并在高速等离子焰流（工作气体为’!( )!或*+()!）载引下，高速撞击工作表面形成#", %""!-的涂层。喷涂过程干净且沉积效率高，并能控制涂层的表面形貌、化学成分、结晶度等涂层特征。但存在以下问题：")*粉料与金属基体的热膨胀系数、弹性模量等物理性质差异较大，喷涂过程中冷却速率又极高，易形成残余应力而使涂层的附着力较低，使其出现裂纹或发生剥脱.!/。#等离子喷涂的工艺温度很高，在高温下形成非结晶相而影响涂层在体内的稳定性和持久性。)*涂层实际上是多晶相与非晶相的混合物，由)*、氧合羟磷灰石、磷酸三钙和无定形磷酸钙构成.$/。其中)*与人体组织无机质相似，可通过化学、生物性结合与周围骨融为一体，是)*01的生物效应成分。)*晶体含量越高，涂层越不易溶解，生物相容性和稳定性也更好。$等离子喷涂为线性喷涂工艺，在形状复杂的基体上很难获得均匀的涂层。低压等离子喷涂近年来也开始应用，它是在低真空状态下进行等离子喷涂。涂层均匀、致密、纯度高、抗腐蚀性强，涂层与基体结合强度高，涂层沉积率高，工作环境好。%2!离子束溅射沉积技术

离子束溅射沉积技术是物理气相沉积技术（345）与离子注入技术相结合的一种技术。离子注入是从气体、汽化物或溅射的表面产生离子化原子，在真空中提取这些原子并将其向要处理的材料表面加速。它最大的优点是可以向金属或合金材料表面注入任何所需要的元素，且只改变材料的表面特性，而不影响基体材料的内部结构和性能。但离子注入的深度很少超过627!-，所形成的膜相对较簿。离子束溅射沉积技术以离子注入技术为基础，在充满氩气的真空条件下，采用辉光放电技术将氩气电离产生氩离子。氩离子在电场力作用下加速轰击阴极，使阴极材料被溅射下来沉积到基体表面形成涂层。王昌祥等.#/通过离子化的氩气离子溅射出陶瓷靶中的原子，沉积在金属基体表面形成)*涂层，利用8射线衍射分析、透射电镜、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对涂层进行了表征。与等离子喷涂技术相比，用该技术所制备的涂层致密、均匀，与钛基体结合紧密，结合强度大大高于等离子喷涂的)*涂层。9:;<==>?@.7/采用离子束辅助沉积技术在钛合金表面成功获得了附着力极好的)*薄膜。A=B?C@等.D/将离子束喷溅沉积技术制备的)*01植入兔胫骨，观察%!周的研究发现种植体周围骨细胞丰富，在骨皮质区骨接触率显著高于纯钛组，未见)*颗粒脱落。目前，离子束辅助沉积技术在核物理技术领域得到了广泛应用，在生物材料的表面处理中应用极少，仍处于起步阶段，但由于该技术具有特殊作用和优点，已显示出广阔的应用前景。

!化学方法

!2%溶胶E凝胶法

溶胶E凝胶法是指采用胶体化学原理实现基材表面改性或获得基材表面薄膜的方法。F@G等.H/用此法获得了纯净、均匀、粗糙多孔、与基体材料结合强度较高的薄)*涂层。朱明刚等.I/用溶胶E 凝胶法对钛基表面多层超细)*涂层复合种植体的制备进行了研究。主要工艺过程是取一定比例硝酸钙、磷酸三甲脂加入一定量溶剂中制备溶胶液，涂抹在钛基上，凝胶化形成凝胶膜，再放入加温炉内烧结。此方法制备的涂层中)*的含量可高达JJ2%K，杂质含量低于"2JK，平均气孔率%!K，且气孔分布均匀。制备纯度、粒度、结晶度和结合强度等均优良的)*EA@种植体，在多次涂层烧结的工艺条件中，要注意选择合适的原料配比、溶胶液L)值和恒温时间，确定最佳涂层厚度、重复涂层烧结次数和烧结温度。溶胶—凝胶法的主要特点是："制备温度低，可以避免涂敷材料在高温时的挥发和分解；#可制备高纯度、高均质涂层，其成分可由化学计量法精确控制。但是生产周期长，成本高，环境污染大，凝胶在烧结过程中有较大的收缩，制品易变形。

!2!电沉积法

加拿大学者MN@+:N>OP>Q%"（36#）D R6)S!加入到一定量的’>0G溶液中，加)01将溶液的L)值调至#左右，溶液温度保持在!7,D7T。在施镀前用磁力搅拌器搅拌!N，使)*充分溶解，经过滤后倒入电解池，以饱和甘汞电极为参考电极，铂片为阳极，医用钛合金为阴极。实验结果表明，在一定的阴极电位、一定的温度下，电沉积$"-@O后，获得的磷酸钙陶瓷涂层为均匀、多孔、无取向的晶体，整个涂层由片状晶体组成一个完整的互锁结构，此结构与人工骨中的)*相似。电沉积法属非线性工艺，能在形状复杂的表面和多孔基体上获得均匀的涂层。该涂层的厚度、孔隙率、磷酸钙陶瓷晶体的形态等均可通过调整电流、电