陽極氧化電壓對水熱電化學制備羥基磷灰石涂層的影響
隨著用于人工骨修復的羥基磷灰石(HA)涂層技術的發展，研究其表面處理方法對涂層質量的影響顯得尤為重要。本文采用水熱法制備羥基磷灰石涂層，并考察陽極氧化電壓對涂層質量的影響。
實驗采用純鈦材料作為基底表面，通過機械打磨和超聲清洗等步驟去除表面污染物，然后將樣品分別置于6mol/L的NaOH和1mol/L的NaOH溶液中進行不同條件下的陽極氧化處理。處理后樣品用去離子水洗滌干凈，然后將其置于含有0.27mol/L的Ca(NO3)2和0.22mol/L的KH2PO4的水溶液中進行水熱反應，制備羥基磷灰石涂層。反應條件為：160℃下反應12h。
通過場發射掃描電鏡(FESEM)觀察氧化處理和水熱反應過程中樣品表面形貌的變化。結果發現，在陽極氧化電壓為40V時，鈦材料表面呈現出比較規整的納米紋理，且紋理密度較高。而在陽極氧化電壓為60V時，鈦材料表面的納米紋理變得更加粗糙，紋理密度也有所下降。同時，在40V條件下制備的羥基磷灰石涂層顆粒分布均勻，且晶粒大小約為150nm左右，表面結晶性良好。而在60V條件下制備的羥基磷灰石涂層顆粒分布不均勻，晶粒大小變大且分布范圍更廣，表面結晶性變差。
進一步采用X射線衍射(XRD)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析不同條件下制備的羥基磷灰石涂層的成分和結構性質。結果表明，40V條件下制備的羥基磷灰石涂層中主要成分為HA晶體，且結晶度較高。而60V條件下制備的涂層中雜質相含量明顯增多，結晶度下降且晶格畸變更加明顯。同時，FTIR分析表明，40V條件下制備的羥基磷灰石涂層中主要含有PO4^3-和OH-等基團，且基團結合較強；而60V條件下制備的涂層中，這些基團的結合程度明顯減弱，表明其結晶性和匹配性較差。
綜上所述，本研究結果表明，在水熱電化學制備羥基磷灰石涂層過程中，陽極氧化電壓對涂層質量的影響顯著。在40V條件下制備的涂層表現出較好的結晶度和表面結構性，具有更優異的生物相容性和生物活性。因此，選擇適當的陽極氧化電壓是制備高質量HA涂層的重要因素。
