懸浮液等離子噴涂制備羥基磷灰石納米生物涂層研究進展

張金濤，吳 浩，魯 涵，曹 均，任 潞，張秀強，所新坤

(1.寧波大學機械工程與力學學院多維增材制造研究所，浙江 寧波 315211；2.寧波大學醫學院附屬醫院，浙江 寧波 315100；3.寧波展慈新材料科技有限公司，浙江 寧波 315338)

0 前 言

羥基磷灰石(HA)納米生物涂層因具有較大的表面積與體積比、易合成、易制造、高穩定性等優點在納米生物技術、環境治理、燃料電池的材料和催化等領域得到了廣泛應用[1]。HA 還具有良好的生物活性以及骨傳導性，在人工修復材料領域作為生物涂層而備受青睞。目前，制備生物涂層的方法包括:真空冷噴涂[2]、脈沖激光[3]、大氣等離子噴涂[4]等，各方法的優缺點如表1 所示。

表1 各種制備生物涂層的方法的優缺點Table 1 Advantages and disadvantages of different preparation methods of biological coating

相比表1 中的制備生物涂層的方法，懸浮液等離子噴涂(SPS)不需要特殊真空或者氣氛保護環境，沉積效率較高、涂層制備成本較低，可以有效避免材料浪費，無需二次造粒，工藝簡單[5]。采用SPS 可制備具有優異性能的HA 納米涂層，為此，本文綜述了近年來SPS 制備HA 納米涂層的研究進展及現狀。

1 制備生物涂層的原理

目前等離子噴涂技術是制備生物活性涂層的普遍方法[6，7]，而SPS 技術是在原有的等離子噴涂的基礎上，使用液體懸浮液代替干粉作為原料。懸浮液主要由液體介質和原料兩部分混合而成:液體介質通常采用蒸餾水或者乙醇，而原料是平均尺寸為幾納米的HA顆粒[8]。將原料混合在液體介質中，確保體系具有良好的流動性。與傳統的等離子涂層相比，可以獲得更薄的涂層和更致密的組織結構[9]。……