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微弧氧化法制备镁基羟基磷灰石碳纳米管复合生物涂层及其性能研究
摘要：针对生物材料的应用需求，本文采用微弧氧化法在镁合金表面制备了镁基羟基磷灰石碳纳米管复合生物涂层，并研究了其物理和生物学性能。实验结果表明，在优化的微弧氧化工艺下，制备得到的镁基羟基磷灰石碳纳米管复合生物涂层具有较好的表面形貌、组织结构和生物相容性，可以为生物医学领域的应用提供一种新的生物涂层材料。
关键词：微弧氧化，镁合金，羟基磷灰石，碳纳米管，复合生物涂层，生物相容性
Intro：生物医学材料是医疗领域不可或缺的重要组成部分，近年来，随着科技的不断进步和生物技术的不断发展，各种新型生物医学材料逐渐被广泛应用于临床治疗中。其中，生物涂层材料是一种重要的生物医用材料，具有广泛的应用前景。微弧氧化法是一种常用的表面处理技术，可制备出具有优良性能的生物涂层材料。本文以此为目的，研究了微弧氧化法制备的镁基羟基磷灰石碳纳米管复合生物涂层及其性能。
MaterialsandMethods：本实验采用AZ31B镁合金作为基底材料，采用微弧氧化法制备羟基磷灰石涂层，并将碳纳米管引入涂层中形成碳纳米管复合涂层。制备涂层的工艺参数如下：电流密度为15mA/cm²，工作时间为15分钟，电解液组成为Na2HPO4·12H2O和NaOH，质量分数分别为0.08M和0.3M。使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电化学腐蚀实验、细胞活性实验等方法对羟基磷灰石碳纳米管复合涂层进行表征，考察其物理和生物学性能。
ResultsandDiscussion：通过优化的微弧氧化工艺制备出了外观光洁，表面均匀、有致密孔隙结构、厚度为10µm的羟基磷灰石涂层，其主要成分为MgO和Mg3(PO4)2。将碳纳米管引入羟基磷灰石涂层中，形成碳纳米管复合涂层，SEM图像显示其表面形貌均匀、无明显缺陷。XRD分析结果表明，制备得到的羟基磷灰石涂层和羟基磷灰石碳纳米管复合涂层的结晶度较高。电化学腐蚀实验表明，羟基磷灰石碳纳米管复合涂层具有较好的耐腐蚀性能。细胞活性实验显示，羟基磷灰石碳纳米管复合涂层对L929细胞的生物相容性较好，具有良好的细胞黏附和生长能力。
Conclusion：本文采用微弧氧化法成功制备了镁基羟基磷灰石碳纳米管复合生物涂层，并对其性能进行了详细研究。实验结果表明，该涂层具有均匀的表面形貌、致密的孔隙结构和良好的生物相容性，可以为生物医学领域的应用提供一种新的生物涂层材料。