超声表面冲击及喷丸强化后TC4钛合金的生物相容性

摘要

分别在静荷载25 N、振幅30μm、冲击数36000次/mm2的条件下对TC4钛合金进行超声表面冲击强化(UN-SM)处理、采用传统喷丸技术(硬度45～50 HRC且直径1 mm的钢丸,阿尔门强度0.10～0.15 mmA,覆盖率100％)对TC4进行喷丸处理,然后对比研究两种工艺对TC4生物相容性的影响,包括体液腐蚀行为、表面钙磷的矿化沉积及纤维软骨细胞早期黏附行为,并对处理后TC4钛合金的表面形貌、极化曲线、腐蚀形貌、细胞黏附等进行分析.结果表明:超声冲击可让TC4维持较好的平整度,而喷丸使材料表面粗糙度明显增加;UNSM处理和喷丸处理均在TC4表面产生点腐蚀坑,UNSM处理后的表面点腐蚀坑最多,而喷丸处理后TC4的耐体液腐蚀性能最差;两种表面处理均可增强TC4表面钙磷元素的沉积,且两种表面处理均可增进纤维软骨细胞的早期黏附,UNSM作用更佳.