摘要：本文阐述了中国科学院上海硅酸盐研究所在等离于喷涂生物涂层研究领域近期的进展。等离于喷涂HA涂层研究最多，并已应用作骨替换材料。然而，由于HA涂层与钛合金基体的结合强度不高，限制了它的应用。为了获得既具有良好的生物活性和生物相容性，又与钛合金基体有较高结合强度的涂层，开展了对以下涂层的研究，主要有硅灰石涂层、HA基复合涂层和生物活性Ti涂层。硅灰石具有与生物活性玻璃类似的化学组成，这赋予硅灰石良好的生物活性和生物相容性。此外，硅灰石的热膨胀系数与钛合金基体相近，使涂层能与钛合金的基体有良好的结合。结合强度实验、模拟体液实验和成骨细胞种植实验表明，等离子喷涂硅灰石涂层既具有良好的生物活性和细胞相容性，又有与钛合金基体良好的结合。Ti的加入提高了等离子喷涂HA涂层的结合强度。模拟体液浸泡证实碳酸磷灰石能在H4T6（40％HA＋60％Ti）复合涂层的表面形成，这意味着Ti的加入没有明显降低HA涂层的牛物活性。成骨细胞在H4T6涂层表面的存并增殖证明了涂层良好的细胞相容性。Ti涂层具有良好的力学性能和生物相容性，却没有牛物活性。经NaOH溶液和仿生处理后的钛涂层，浸泡在模拟体液中，骨磷灰石可以在Ti涂层表面形成，表明Ti涂层也具有了生物活性。
关键词：等离子喷涂，生物涂层，硅灰石， HA， T i涂层
1．引言
等离子喷涂技术被广泛的应用于制备金属、陶瓷及其复合涂层，应用相当广泛。在这些涂层中，生物医用涂层已经成为重要的应用领域。由于其良好的生物学性能和力学性能，生物医用涂层已被广泛的应用作矫形和牙种植体。等离子喷涂羟基磷灰石涂层（钛合金基体）被认为是最有效的矫形和牙种植体材料。然而，羟基磷灰石涂层与钛合金基体的结合强度不高，阻碍它的进一步应用。为了得到既具有良好的生物活性和生物相容性，又有与钛合金基体较高的结合强度的种植体涂层材料，我们研究了三种涂层，它们分别是硅灰石涂层、HA基复合涂层和生物活性钛涂层。
2．硅灰石涂层
硅灰石的化学组成类似于生物活性玻璃（主要成分为 CaO和 SIO。），这赋予硅灰石良好的牛物活性和生物相容性。此外，硅灰石的热膨胀系数与钛合金的热膨胀系数接近，这将使硅灰石涂层与钛合金基体有良好的结合。
图1为硅灰石涂层模拟体液浸泡前后的表面形貌。从图中可以看出，原始涂层具有粗糙的表面。在模拟体液中浸泡7天后，硅灰石涂层表面完全被新形成的球形粒子所覆盖。
图2所示为模拟体液浸泡前后硅灰石涂层表面的XRD图谱。从图中可以看出，经模拟体液浸泡1天后，涂层表面已有磷灰石形成。但磷灰石的衍射峰非常宽，这是因为形成的磷灰石是超细颗粒并具有缺陷结构。随着浸泡时间的延长，磷灰石的衍射峰变强。这是因为磷灰石颗粒逐渐长大，其结构也愈趋完整。图 3为硅灰石表面形成的磷灰石的 IR图谱。从图中可以很清楚的看到 CO32-和
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