锐钛矿氧化层的制备及体外生物活性

将纯度为99.99%的高纯钛在20mL质量分数为30%的H2O2和2mL 1mol/L HCl的溶液中在60℃下处理24h,随后放入400℃马弗炉中保温1h,表面生成0.9μm厚的锐钛矿型二氧化钛层。利用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对试样的结构形貌和尺寸进行表征,球坑仪用来测二氧化钛氧化层的厚度,IC生物活性P-AES用来检测溶液中Ca离子和P离子浓度的变化。结果表明：在模拟人体液（SBF）中浸泡4 d后,伴随着溶液p H的下降,锐钛矿型二氧化钛表面有磷灰石生成,模拟人体液中阴离子和Ca^2＋之间的离子交换机理被认为有利于磷灰石的形成。

阵列状金红石型TiO2的制备及晶体生长机理

采用催化氧化的方法以特殊的陶瓷粉体在α-Ti表面制备具有生物活性的阵列状二氧化钛薄膜。借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段对材料的相组成和微观形貌进行表征,探究四硼酸钠对薄膜制备工艺的影响以及阵列二氧化钛的晶体生长机理。结果表明：经四硼酸钠催化氧化后,纯钛表层的二氧化钛呈阵列状生长;该二氧化钛为沿（110）晶面生长的金红石相,同（002）晶面α-Ti均为拓扑生长结构;根据晶格匹配原理,（110）晶面金红石在（002）晶面ɑ-Ti上选择性生长;经此方法制备的二氧化钛薄膜粗糙度和表面积均有所增大,钛合金的生物相容性得到改善。