钛及镍钛合金表面微弧氧化生物涂层的研究的中期报告.docx

钛及镍钛合金表面微弧氧化生物涂层的研究的中期报告
1.研究背景和意义
钛及钛合金因其优异的生物相容性、机械性能及耐腐蚀性能，在医学、航空航天、化工等诸多领域都有广泛的应用。然而，在某些特殊应用领域，如人工关节、牙科金属陶瓷牙等，钛及钛合金表面需要具备更高的生物活性和骨生成能力。因此，表面涂层技术成为了改善钛及钛合金表面生物活性的重要手段。
微弧氧化（Micro-ArcOxidation，MAO）技术是一种通过在钛及钛合金表面形成细微放电放电点而产生的放电气焰中进行表面氧化，从而形成陶瓷涂层的表面处理技术。MAO技术可以在表面形成微米级别的粗糙度，并形成具有良好生物相容性、机械性能、耐腐蚀性和生物活性的涂层，成为改善钛及钛合金表面生物活性的重要手段。
2.研究进展
本研究旨在研究钛及镍钛合金表面经过微弧氧化生物涂层处理后的相关表面性能，通过对样品的表面形貌、化学成分、生物相容性、耐磨性等性能进行实验研究，得到如下初步结果：
（1）通过SEM观察，可见钛及镍钛合金表面经过MAO处理后形成了均匀、致密的氧化层，并在表层形成了许多微米级别的凸起结构。将样品表面放入PBS溶液中，可见溶液在样品表面形成水珠状，表明样品表面具有很好的亲水性。
（2）通过XPS测试，可见样品表面经过微弧氧化生物涂层处理后氧化层表面成分丰富，主要成分为氧化钛和氧化镍，少量原子群和氢氧化物等。
（3）通过细胞毒性实验，表明经过MAO生物涂层处理的钛及镍钛合金表面具有很好的生物相容性，可以促进细胞增殖。
（4）通过耐磨性实验，经过MAO生物涂层的钛及镍钛合金表面具有很好的耐磨性，经过5000次划痕后表面仍然保持完整。
3.研究展望
本研究初步研究了钛及镍钛合金表面经过微弧氧化生物涂层处理后的相关表面性能，但还需要深入探究其生物活性、机械性能、耐腐蚀性等方面的研究。同时，还需要进一步研究涂层的形成机理，优化涂层工艺，提高涂层的性能和可靠性，为钛及钛合金在医疗、航空航天、化工等领域的应用提供更有力的支撑。