钛基骨螺钉表面二氧化钛纳米管涂层的制备及力学性能

摘要

采用阳极氧化法在Ti6Al4V骨螺钉表面制备了二氧化钛纳米管(TNTs)涂层,针对TNTs涂层与基底结合强度较低的问题,通过磷酸阳极氧化在TNTs涂层和基底界面处制备了致密的氧化层,提高了TNTs涂层与基底的结合强度。借助场发射扫描电子显微镜、纳米压痕仪、微动摩擦磨损试验机以及拧入-旋出猪胫骨实验,分析了TNTs涂层的微观结构、力学性能、微动磨损性能及机械稳定性。结果表明,在骨螺钉表面制备的TNTs涂层结构紧凑、排列有序,改善了骨螺钉的力学性能,缓解了植入物植入后的应力屏蔽,并且显著提高了Ti6Al4V合金的微动磨损性能,有效避免了在植入过程中的分层和剥落。