廣東鋁鎂絲線材的沉積羥基磷酸鈣涂層技術(shù)

　　沉積羥基磷酸鈣涂層技術(shù)
　　東莞鋁鎂絲線材能在人體內(nèi)降解，降解產(chǎn)物為Mg2+。鎂為人體內(nèi)第四大金屬元素，對人體無毒，因此鎂合金是一種很有潛力的醫(yī)用植入材料。但是沒有經(jīng)過表面處理的鎂合金在人體內(nèi)的耐蝕性差，降解速度快。術(shù)后一段時間，鎂合金植入物會因過度腐蝕而導致功能失效。另外，鎂合金降解過程中會產(chǎn)生大量的氫氣，這些氣體聚集在植入物周圍，若不及時排除會銹發(fā)一定的炎癥。
　　羥基磷酸鈣是人體骨骼的組成成分，作為植入物不僅對人體沒有毒害，而且會促進成骨細胞在其表面吸附，加速骨骼損傷處的愈合過程。因此，在生物醫(yī)用鎂合金表面沉積羥基磷酸鈣涂層可以在改善植入物耐蝕性的同時提高其生物活性。研究表明，鎂合金在生物模擬體液中會生成微量的羥基磷酸鈣，但在水溶液中直接合成羥基磷酸鈣時，鎂離子會阻礙羥基磷酸鈣的生成。在含有Ca2+、Mg2+和H2PO4-的水溶液中添加EDTA后發(fā)現(xiàn)，EDTA能有效地與Mg2+發(fā)生反應，降低Mg2+的阻礙作用，從而促進羥基磷酸鈣的形成。另外，也可以采用電沉積法在AZ系列鎂合金(如AZ31、AZ91)表面生成羥基磷酸鈣涂層。首先在含有Ca(NO3)2、NH4H2PO4的水溶液中電沉積一層預沉積層，然后將該預沉積層置于熱堿溶液中與NaOH反應，最終生成羥基磷酸鈣。電沉積合成的羥基磷酸鈣涂層為晶態(tài)，其微觀形貌呈簇狀。TEM照片顯示該羥基磷酸鈣晶體為針狀，晶體結(jié)晶不完整，存在多種缺陷。盡管電沉積生成的羥基磷酸鈣涂層并不是完整、致密的均勻膜層，但是極化曲線和阻抗實驗表明，該涂層仍能有效地提高基體的耐蝕性能。
　　東莞鋁鎂絲線材人體骨骼中的羥基磷酸鈣中含有很多微量物質(zhì)如CO32-、F-、Mg2+等，這些微量物質(zhì)能有效地提高造骨細胞與骨骼的結(jié)合力，促進骨骼的生長發(fā)育，因此，含有微量雜質(zhì)的羥基磷酸鈣涂層具有更高的生物活性。用溶膠-凝膠法合成羥基磷酸鈣時，在前驅(qū)體中添加一定比例的F-和Mg2+可以制備Mg2+摻雜的羥基磷酸鈣，在此過程中，F(xiàn)-能提高Mg2+的摻雜效果。但是當驅(qū)體中的Mg2+含量過高時，會生成Mg取代β-Ca3(PO4)2。第一性原理模擬計算表明，Mg2+很難直接取代Ca2+進入羥基磷酸鈣晶胞中，而是生成過濾態(tài)的磷酸八鈣，從而提高羥基磷酸鈣涂層的生物活性。