羟基磷灰石生物涂层的制备及其生物与力学相容性设计

摘要

生物合金具有良好的综合力学性能和机加工性能，但缺乏生物性能；生物陶瓷虽有较佳的生物相容性和生物活性，但脆性大，不易成形；在合金表面涂覆陶瓷可以兼顾两者优点，这是在材料设计和选用上协调生物与力学矛盾的第一层次。陶瓷的生物活性很大程度上取决于孔隙率，但多孔陶瓷涂层不仅本身内聚程度低，而且更为重要的是与金属基体结合不牢；陶瓷涂层尚须满足一定厚度，否则因生物降解作用会导致其不断减薄直至消失，但厚涂层一般的残余应力较大，影响涂层结构的完整性和耐久性。因此，必须从涂层结构优化设计的角度考虑植入材料的生物力学相容性，这是更深层次的问题。该文结合课题组的工作和羟基磷灰石涂层的研究现状，就涂层材料和组织结构的优化论述生物与力学相容性的若干设计思想及其可行性。