基于二氧化的多孔生物涂层,其中包含ZrO₂颗粒,用于生物降解植入物

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 材料工程 材料工程 材料工程
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 生物降解 (Mg) 合金由于其机械性能和生物相容性,对生物医学植入物具有前景.
• 表面修改对于提高Mg植入物的性能和寿命至关重要.
• 原子生物涂料可能会在Mg合金上形成保护层.

研究的目的:

• 研究氧化 (ZrO2) 微粒对二氧化生物涂料在Mg合金上的结构和性能的影响.
• 为了评估微弧氧化 (MAO) 过程电压对涂层特性的影响.
• 评估ZrO2加入所带来的增强粘合强度和耐腐蚀性.

主要方法:

• 微弧氧化 (MAO) 用于在Mg合金表面上制造多孔的二氧化生物涂层.
• 在不同的工艺电压 (350-500 V) 下涂料的应用.
• 将ZrO2微粒纳入二氧化矩阵.
• 使用各种研究方法对涂层结构,多孔性和性能进行表征.

主要成果:

• 成功制造了含有ZrO2颗粒的多孔二氧化生物涂层.
• 涂层多孔性主要以小孔 (<1微米) 为特征,较大的孔 (5-10微米) 随着MAO电压的增加而增加.
• 孔隙性保持在约5±1%的稳定性.
• 采用ZrO2显著改善了涂层性能:粘合强度增加了30%左右,耐腐蚀性提高了两倍.

结论:

• 微弧氧化是一种有效的方法,用于在Mg合金上生产二氧化生物涂层.
• 氧化微粒作为关键的添加剂,大大提高了这些涂料的保护能力.
• 修改后的涂层表现出更好的粘附性和优越的耐腐蚀性,使它们非常适合基于Mg的植入物应用.