宽带激光熔覆含氧化钐梯度生物陶瓷涂层及其生物活性和细胞相容性

为了较好地消除激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力，提高涂层与基材之间的结合强度，采用梯度设计思想，利用宽带激光熔覆技术，在钛合金表面制备既具有生物力学性能，又具有生物活性的生物陶瓷涂层材料。使用OM、XRD、SEM等现代分析测试手段，探究Sm2O3添加量对HA＋p—TCP生成数量的影响规律；通过SBF溶液浸泡实验，研究含Sm2O3涂层的生物活性；并从细胞生物学水平对生物陶瓷复合涂层的细胞相容性进行考察，最后获得稀土涂层与生物活性的本质规律。结果表明：梯度生物陶瓷复合涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层三个层次，且各梯度层的结合界面均为良好的化学冶金结合。稀土氧化物Sm2O3在宽带激光熔覆生物陶瓷过程中具有催化合成HA＋B—TCP的作用，当Sm2O3含量为0．2wt％时，催化合成的HA＋B—TCP的数量最多。当Sm2O3的添加量为0．2wt％时，涂层表面形成类骨磷灰石数量最多；且经14天浸泡后的涂层明显比7天形成的类骨磷灰石数量多。含稀土氧化物Sm2O3，的涂层对成骨肿瘤细胞无毒副作用。梯度活性陶瓷涂层表面的钙磷基活性陶瓷相数量影响着成骨肿瘤细胞的增殖，当Sm2O3，的添加量为0．2wt％时，具有最高的细胞增殖效果。关键词：宽带激光熔覆；梯度设计；含氧化钐生物陶瓷涂层；模拟体液；