激光熔覆梯度生物陶瓷涂层的研究

钛合金表面涂覆羟基磷灰石(HA)用作硬组织植入体,既有优良的力学性能,又有优良的生物相容性,是材料学和生物医学中的研究热点。基于CaCO3+CaHPO3?2H2O在高温下能反应生成羟基磷灰石,以及激光熔覆技术能够制备与基体材料结合良好的陶瓷涂层的事实,尝试了利用激光处理在钛合金表面同步合成与熔覆羟基磷灰石生物陶瓷涂层的新技术。实验表明,以80CaCO3-20CaHPO3?2H2O,另加1%Y2O3为原料,在功率密度13～15 W/mm2,扫描速度630 mm/min的处理条件下,在TC4钛合金表面成功地制备出以羟基磷灰石为主的、具有梯度特征的生物陶瓷涂层。该涂层由表及里钙含量逐渐减少,钛、钇递增,磷则是先增加后减少;致密度由表及里呈现出逐步提高的特征;显微硬度则逐渐降低。