引言(yan)
目前，临(lin)床中(zhong)应(ying)用广(guang)泛(fan)的(de)金属材料主要有不(bu)锈钢(gang)、钴基合(he)金、钛及(ji)钛合金大(da)类(lei)[1]，其中(zhong)钛(tai)及钛(tai)合(he)金(jin)材(cai)
料(liao)由于具(ju)有(you)耐(nai)腐(fu)蚀和机(ji)械加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)、密度(du)小(xiao)(和人骨近似(shi))、强度(du)高、弹性模量低等优(you)点，被(bei)认(ren)为是(shi)一(yi)种
理想(xiang)的(de)外科植入(ru)物材料[2]。但金(jin)属(shu)钛的弹性(xing)模(mo)量(liang)约为(wei)110 GPa，仍远(yuan)远(yuan)高于骨(gu)组(zu)织弹性(xing)模(mo)量10～30GPa，植(zhi)
入人体后出(chu)现应力遮挡(dang)现象(xiang)的概(gai)率大，会出现各种不(bu)良(liang)反应，且(qie)金属(shu)钛的(de)耐磨损性(xing)能较差(cha)，金(jin)属(shu)离子的(de)溶(rong)出
也是(shi)金(jin)属(shu)材(cai)料(liao)的(de)一种(zhong)通病.会引起(qi)人体(ti)的各(ge)种炎症(zheng)反应(ying)。这些都是在临(lin)床上导致外(wai)科植入手(shou)术(shu)失(shi)败(bai)的(de)重(zhong)要(yao)原
因(yin)[3-5]。因此，对外科植(zhi)人物产品进(jin)行(xing)表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)处理(li)显(xian)得(de)尤(you)为(wei)重要，亦(yi)要(yao)对表面(mian)改(gai)性完(wan)成(cheng)后的外科植入物(wu)
产品进行表面(mian)形貌及表面(mian)元(yuan)素分(fen)析(xi)。
为(wei)了(le)解(jie)决(jue)这一系列问(wen)题，对金(jin)属(shu)钛及钛合金(jin)表(biao)面进行(xing)改性处理，不仅(jin)可(ke)以(yi)将(jiang)材(cai)料由(you)“生(sheng)物惰性(xing)”转变(bian)为(wei)
“生物相容(rong)性”，还(hai)能够影响(xiang)细胞的生物(wu)学活性和组织反(fan)应性，进而获得(de)更好的(de)植入物(wu)一(yi)骨(gu)组织(zhi)界(jie)面(mian)结合(he)能
力(li)[6-7]。近(jin)年(nian)来(lai)常用的(de)表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)手段有(you)表(biao)面阳(yang)极(ji)氧化、等离(li)子喷(pen)涂(tu)、喷(pen)砂(sha)酸蚀(shi)等(deng)，其(qi)中表面(mian)阳极氧(yang)化(hua)作为
表(biao)面(mian)改(gai)性的(de)重要方(fang)法(fa)之一(yi)被广(guang)泛(fan)应(ying)用(yong)于外科植人物产(chan)品(pin)中，根(gen)据(ju)T艺的(de)不(bu)同，阳极(ji)氧(yang)化(hua)又(you)分为(wei)着(zhe)色(se)阳(yang)极氧(yang)化
(I型(xing))和微弧(hu)阳极氧化(hua)(Ⅱ型(xing))两(liang)种(zhong)[8-10]。而(er)阳(yang)极(ji)氧(yang)化膜的(de)颜色(se)变化与所(suo)加电压有(you)密切(qie)关(guan)系[11-13](见(jian)表(biao)1)
，其厚(hou)度随(sui)着(zhe)氧(yang)化电压(ya)的(de)升高而增(zeng)加(jia)，而不同(tong)厚(hou)度(du)的氧化(hua)膜(mo)表面(mian)发(fa)生了(le)光(guang)的(de)薄(bao)膜干涉(she)，从(cong)而(er)呈(cheng)现(xian)冉不(bu)同(tong)的(de)颜(yan)
色[14-16]。氧(yang)化(hua)膜的不(bu)同颜色也(ye)可(ke)作(zuo)为(wei)区(qu)别(bie)植入物(wu)的一种方(fang)法.可以(yi)有(you)效降(jiang)低(di)手术过程(cheng)中的(de)差(cha)错(cuo)率(lv)。阳(yang)极(ji)氧
化膜(mo)的(de)实质是(shi)一(yi)层(ceng)致密的(de)氧(yang)化钛(tai)陶瓷(ci)膜，其(qi)最(zui)大的特点是(shi)：陶(tao)瓷(ci)膜(mo)在基(ji)体表(biao)面原(yuan)位(wei)形成，与基体(ti)的结(jie)合非(fei)常(chang)
牢(lao)固，明显(xian)提(ti)高(gao)了(le)材(cai)料(liao)的(de)耐磨、耐(nai)腐蚀性(xing)能(neng)，同(tong)时(shi)提(ti)高(gao)了材(cai)料的循(xun)环疲(pi)劳(lao)性能(neng)[17]。阳极氧(yang)化膜(mo)也在(zai)很(hen)大(da)程
度上解(jie)决了(le)金(jin)属(shu)离子溶(rong)出(chu)问(wen)题(ti)，降(jiang)低(di)了(le)细胞(bao)毒(du)性，大(da)大提高了(le)植(zhi)人(ren)物的生物(wu)相容性[18]。
虽(sui)然阳极(ji)氧(yang)化工(gong)艺(yi)具有很(hen)多其(qi)他表面改(gai)性工(gong)艺(yi)不具备的优(you)点，但(dan)是在阳极氧(yang)化(hua)过程(cheng)中可(ke)能会(hui)引入(ru)与基(ji)体
元(yuan)素不一(yi)致的(de)其他元(yuan)素[10]，其(qi)中(zhong)包(bao)括有意添(tian)加(jia)的(de)Si、Ca、P等(deng)元(yuan)素[19-22]，及(ji)工(gong)艺(yi)引入的(de)Na、Mg、Al、S
、Fe等(deng)其(qi)他(ta)元素，因而(er)对(dui)经(jing)过阳极(ji)氧(yang)化(hua)后的外(wai)科(ke)植入物(wu)产品表(biao)面(mian)元素的(de)分析显(xian)得尤(you)为重(zhong)要(yao)。目(mu)前主(zhu)要采用扫(sao)
描电镜及能谱仪(yi)(SEM ＆ EDS)、x射线(xian)荧光能谱(pu)仪(EDXRF)等对(dui)阳(yang)极(ji)氧(yang)化(hua)产品(pin)表面元素(su)进(jin)行分析(xi)。对(dui)比两种方(fang)
法可(ke)知(zhi)，EDXRF无法检测原子(zi)序(xu)数(shu)低于Na的(de)元素(su)，且(qie)对(dui)Na、Mg等原子(zi)序数(shu)较低的(de)元素(su)区(qu)分(fen)较(jiao)为困(kun)难，当(dang)元素
含(han)量较(jiao)低(di)时(shi)更(geng)甚，但(dan)此方法对(dui)样品(pin)的预(yu)处(chu)理(li)较为简单(dan)或基本(ben)不需要预(yu)处(chu)理且实(shi)验周(zhou)期(qi)较(jiao)短，也是一种较为理
想(xiang)的(de)分(fen)析方(fang)法。相(xiang)较而言，SEM＆EDS则可(ke)以有效区(qu)分原(yuan)子(zi)序(xu)数(shu)在碳(tan)(C)以(yi)上(包(bao)含C元素)的元素(su)，但(dan)对样品(pin)的
预(yu)处(chu)理(li)较为(wei)复(fu)杂，两种(zhong)方(fang)法各有优劣(lie)势(shi)。
本工作(zuo)通(tong)过(guo)扫描(miao)电(dian)镜及(ji)能谱(pu)仪(yi)对(dui)外科植入物(wu)阳极氧(yang)化产(chan)品表(biao)面(mian)元素进行(xing)分析(xi)并观(guan)察其表(biao)面形(xing)貌(mao)，对(dui)表面(mian)
元(yuan)索(suo)含(han)量(liang)进行(xing)统(tong)计分析，为(wei)企(qi)业优(you)化生产(chan)T艺(yi)、表(biao)面(mian)元素定(ding)量(liang)分析和生(sheng)物安(an)全性(xing)评(ping)价(jia)提供(gong)参考。
1、实验
1.1试(shi)样(yang)预处理
选(xuan)取不(bu)同企(qi)业(ye)提供(gong)的外科(ke)植(zhi)入物(wu)阳极氧化产品(pin)作为(wei)研(yan)究(jiu)试样(yang)，采用精(jing)密(mi)切(qie)割(ge)机(ji)(Buehler，型(xing)号(hao)：
HS112700)将(jiang)外(wai)观(guan)尺(chi)寸比(bi)较(jiao)大的(de)试样(yang)切(qie)割成合适大(da)小(xiao)的典型性试(shi)样(yang)块(kuai)，而外(wai)观(guan)尺(chi)寸(cun)合(he)适的(de)不需(xu)要进行(xing)切(qie)割(ge)处(chu)
理(li)，做好(hao)试样(yang)标识。然后(hou)将处(chu)理(li)好(hao)的试(shi)样块在乙醚(mi)或丙(bing)酮等溶剂(ji)中(zhong)进行(xing)浸(jin)泡(pao)清(qing)洗，在通(tong)风(feng)橱中(zhong)自然干燥后将
其放(fang)人干燥(zao)器中保(bao)存(cun)待(dai)用，避免(mian)其他污(wu)染(ran)。
1.2表(biao)面(mian)形(xing)貌(mao)表征
将(jiang)制(zhi)备(bei)好的(de)试样(yang)用石墨(mo)导电(dian)胶(jiao)粘(zhan)贴(tie)在铝制样(yang)品台上(shang).被检测(ce)面向(xiang)上(shang)，将(jiang)其(qi)放(fang)人扫(sao)描电镜样品室。选择(ze)合
适的激发(fa)电(dian)压(ya)及(ji)电流(liu)，采用(yong)扫(sao)描(miao)电(dian)镜(jing)(Hitachi，型号：S-4800或Thermo Fisher Scientific，型号：Scios
2)对试样表面阳极(ji)氧(yang)化膜进(jin)行形(xing)貌观察(cha)和分(fen)析，同时(shi)测(ce)量(liang)微(wei)弧阳(yang)极氧化(hua)膜表(biao)面的孔径尺(chi)寸(cun)。
1.3表(biao)面(mian)元(yuan)素分析(xi)
采(cai)用(yong)扫(sao)描(miao)电镜(jing)配(pei)带的(de)能谱仪(Bruker，型(xing)号(hao)：XFlash detector 630M)在(zai)合适的激发(fa)电(dian)压下(xia)对(dui)试样(yang)表(biao)面元(yuan)
素含(han)量(liang)进行分(fen)析，并对(dui)各元(yuan)素(su)分(fen)布(bu)情(qing)况进行统(tong)计(ji)分(fen)析。
2、结(jie)果与(yu)讨(tao)论
2.1阳极氧(yang)化膜(mo)成因(yin)及表面(mian)形(xing)貌(mao)分(fen)析(xi)
着(zhe)色阳(yang)极(ji)氧化(hua)是在电解液(ye)中(zhong)利(li)用(yong)电(dian)极反应和(he)电场(chang)驱(qu)动使金(jin)属离(li)子和氧离(li)子(zi)扩散，在阳极表(biao)面(钛及钛(tai)合
金(jin)产品(pin))形(xing)成一(yi)层(ceng)致密的氧(yang)化膜，在电极(ji)两端(duan)施(shi)加(jia)不同(tong)的(de)电压(ya)产(chan)生(sheng)的氧(yang)化膜厚(hou)度(du)不同(tong)，从而产(chan)生不(bu)同(tong)的色(se)彩(cai)
，因此，着(zhe)色阳(yang)极氧(yang)化也(ye)可(ke)称(cheng)为彩色(se)阳(yang)极(ji)氧化(hua)。随着(zhe)工(gong)作电压的增加颜色(se)由黄->蓝->黄(huang)->红->紫(zi)->绿(lv)依次发
生(sheng)变(bian)化(hua)。当工(gong)作电压(ya)达(da)到(dao)一定(ding)程度时(shi)，在(zai)金属材料表面产生(sheng)火花(hua)放(fang)电，继而(er)相互(hu)融(rong)合(he)形成放电(dian)弧斑(ban)，最终(zhong)形(xing)
成特异性(xing)氧化(hua)膜(mo)，这(zhe)一(yi)过程(cheng)被(bei)称为(wei)微弧阳(yang)极(ji)氧化(hua)[6]，而颜(yan)色(se)亦(yi)变为(wei)黑(hei)灰(hui)色，因(yin)此(ci)，微(wei)弧阳(yang)极氧化(hua)也可称(cheng)为(wei)
黑(hei)灰色阳极(ji)氧(yang)化(hua)。合理(li)控制工(gong)作(zuo)电(dian)压(ya)不仅(jin)表面(mian)颜(yan)色(se)会(hui)出现(xian)不(bu)同(tong)，而(er)且(qie)表(biao)面形貌(mao)差异(yi)较(jiao)大(da)，尤其是(shi)着色阳(yang)极氧
化(hua)与(yu)微(wei)弧阳(yang)极(ji)氧化(hua)之间(jian)。
阳(yang)极氧(yang)化膜表(biao)面因工(gong)艺不同(tong)而(er)呈(cheng)现(xian)出(chu)不同(tong)形(xing)貌，如网(wang)1所(suo)示，微(wei)弧(hu)阳(yang)极氧化(hua)(见图(tu)1a)表面形(xing)貌(mao)出现(xian)多(duo)孔(kong)
结构(gou)，且为(wei)均匀(yun)分(fen)布(bu)的(de)火(huo)山口状(zhuang)突(tu)起(qi)。由图(tu)1b可(ke)以(yi)看(kan)出，火(huo)山口状(zhuang)突起(qi)内(nei)部(bu)出(chu)现(xian)很(hen)多孔(kong)洞。直(zhi)径(jing)为(wei)100～
300mm且出现(xian)交联(lian)，存整(zheng)体(ti)上(shang)呈现立(li)体(ti)孔(kong)隙结(jie)构(gou)。着色(se)阳极氧化(hua)(见图(tu)1c、d)表(biao)面形(xing)貌(mao)呈(cheng)不(bu)规(gui)则的(de)凹凸(tu)不(bu)平状
且均(jun)匀分布(bu)在(zai)氧化(hua)膜(mo)表(biao)面(mian)，由(you)图1c、d内放(fang)大插图可(ke)以更(geng)清晰(xi)直(zhi)观地观察(cha)到(dao)其表(biao)面(mian)不(bu)规(gui)则(ze)的(de)凹凸(tu)不(bu)平状(zhuang)氧(yang)化(hua)
膜(mo)。阳极氧化(hua)膜有(you)利于(yu)提(ti)高基体(ti)的耐磨(mo)、耐腐(fu)蚀性(xing)能，还(hai)可以屏(ping)蔽(bi)金属(shu)离子(zi)溶(rong)出(chu)，对细(xi)胞生长(zhang)无毒(du)性(xing)作用。
氧化膜表(biao)面的(de)多(duo)孔(kong)结构及(ji)凹凸(tu)不平状(zhuang)结构(gou)均(jun)有利(li)于细胞黏(nian)附(fu)生(sheng)长，将其(qi)植(zhi)入(ru)骨(gu)内(nei)有利于骨组(zu)织(zhi)生(sheng)长阳[6,14]
。
2.2着(zhe)色阳极氧(yang)化(hua)表(biao)面元(yuan)素分(fen)布统计(ji)分(fen)析(xi)
通过对(dui)244批外科(ke)植(zhi)入(ru)物(wu)着(zhe)色阳(yang)极(ji)氧(yang)化产(chan)品(pin)表(biao)面(mian)元(yuan)素进(jin)行分(fen)析(xi)，发(fa)现(xian)所(suo)有(you)外(wai)科(ke)植入(ru)物氧(yang)化(hua)膜均含有O、Ti
元(yuan)素(su)(基体)。表2为(wei)着(zhe)色阳极(ji)氧(yang)化表面所(suo)含元素统计(ji)，可(ke)以(yi)发现着(zhe)色(se)阳极(ji)氧化膜(mo)中有(you)11.07％的产品(pin)包(bao)含(han)Na、
Si、P、S、Al等(deng)其(qi)他(ta)元素中(zhong)一种或多种，且所(suo)含(han)各元(yuan)素占(zhan)比均在(zai)10％以(yi)下(xia)(其中(zhong)P元素最(zui)高为8.20％，其(qi)余(yu)Na
、Si、S、A1元素(su)均小于3％)。着色(se)阳极(ji)氧(yang)化表面(mian)出现(xian)Na、Si、P、S等(deng)元(yuan)素(su)的原因是电解液中(zhong)存在上(shang)述元素
，而(er)Al元(yuan)素则是(shi)电(dian)解池(chi)或(huo)清洗(xi)池采(cai)用镁(mei)铝(lv)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)制成(cheng)或纯钛和钛合金材料共(gong)用一个(ge)清洗(xi)池引(yin)人的。
根(gen)据扫描(miao)电镜及(ji)能谱(pu)仪(yi)分(fen)析(xi)结(jie)果，将表(biao)面(mian)元素(su)含(han)量(liang)(质(zhi)量(liang)分(fen)数)分为(wei)两(liang)个区(qu)间，分别(bie)为(wei)小于(yu)1.00％、大于
1.00％，其中(zhong)所含(han)元(yuan)素质(zhi)量(liang)分(fen)数(shu)大(da)于(yu)1.00％的只(zhi)有(you)2批，其(qi)余批次均(jun)小(xiao)于(yu)1.00％。着(zhe)色(se)阳极氧(yang)化(hua)膜中含有的(de)
元(yuan)素(su)一般不(bu)存在(zai)有意(yi)添(tian)加(jia)的(de)元素，都是工艺引(yin)入的杂质元(yuan)素(su)，其元素种(zhong)类(lei)和含(han)量差异较(jiao)大，说明不同(tong)企业、
不同生(sheng)产工艺(yi)对阳极(ji)氧化(hua)膜(mo)表面(mian)所含(han)元(yuan)素(su)的(de)种(zhong)类(lei)和含(han)量(liang)具有(you)很(hen)大(da)的(de)影响(xiang)。选取着色(se)阳极(ji)氧化(hua)表(biao)面所(suo)含(han)Na、Si
、P、S元素各(ge)2批产品进行(xing)再次清(qing)洗(xi)，将(jiang)清洗(xi)后的产品重新(xin)进(jin)行(xing)检(jian)测，结果表明(ming)均未出(chu)现(xian)上述(shu)所(suo)含(han)元(yuan)素，去
除(chu)率(lv)达(da)到(dao)100％；选取所含Al元(yuan)素(su)的2批产品进行更(geng)换清(qing)洗(xi)池且(qie)纯钛和钛(tai)合金材(cai)料产品(pin)分(fen)开(kai)进行重新清(qing)洗(xi)，将
清洗后(hou)的产(chan)品重(zhong)新进行检测(ce)，结果表(biao)明(ming)均(jun)未出现(xian)Al元(yuan)素(su)，去除率(lv)也达到100％。综上所述(shu)，着(zhe)色(se)阳极氧化产
品(pin)表(biao)面元(yuan)素都(dou)是清洗不彻(che)底、清(qing)洗(xi)池更换不及(ji)时或不同基(ji)体(ti)材料(liao)未分(fen)开(kai)进行清(qing)洗等所(suo)致，生产企(qi)业及(ji)其他(ta)科
研、监管(guan)机构应予以(yi)关注。
2.3微弧阳(yang)极(ji)氧(yang)化(hua)表(biao)面元素含量(liang)分析
通(tong)过扫描电镜(jing)及(ji)能谱仪(yi)对微(wei)弧阳(yang)极(ji)氧(yang)化(hua)(任(ren)意(yi)选取(qu)一(yi)个(ge)试样(yang))进行表(biao)面(mian)元(yuan)素(su)含(han)量(liang)及(ji)面(mian)扫(sao)描(miao)分(fen)析，如图(tu)2、
图3所示(shi)。图2为微弧(hu)氧化产(chan)品表面(mian)元素的(de)能谱(pu)图及含量(liang)，基(ji)体材(cai)料(liao)为(wei)TC4。由(you)图2可知，除(chu)基(ji)体(ti)材(cai)料(liao)元(yuan)素(su)外(wai)，
表面(mian)所(suo)包含的元(yuan)素为Na、Si、P。图3a为元(yuan)素的(de)总(zong)体(ti)面分布。右(you)侧(ce)分别(bie)为表面所包含(han)元素(su)(Na、Si、P)及基(ji)体(ti)
包含(han)元素(Ti、Al)单一元素(su)的(de)分布(bu)。由(you)图2可(ke)见(jian)，阳(yang)极氧(yang)化膜(mo)表(biao)面(mian)所包(bao)含元(yuan)素均匀(yun)分布在氧化膜表面(mian)，也(ye)从(cong)
侧(ce)面佐证(zheng)了阳(yang)极氧(yang)化(hua)丁艺的稳定性(xing)与(yu)均匀性(xing)。
2.4微弧阳极(ji)氧化表面元素分布统(tong)计分析
通过对481批(pi)外科植入物(wu)微弧(hu)阳(yang)极氧(yang)化(hua)产(chan)品(pin)表(biao)面(mian)元(yuan)素分(fen)析(xi)可知(zhi)，所(suo)有外科植(zhi)入物氧(yang)化(hua)膜(mo)均(jun)含(han)有O、Ti元(yuan)素
。由(you)表3可以(yi)看(kan)出微弧氧化膜(mo)表面(mian)含(han)有(you)的元(yuan)素(su)种类各(ge)不相(xiang)同(tong)，其中含(han)有(you)Si、P元素(su)的批次较多(duo)，占总批(pi)次(ci)的(de)65
％以(yi)上，而(er)含(han)有(you)Ca、Mg、Fe元(yuan)素(su)的(de)占比(bi)相(xiang)对(dui)较(jiao)少，均(jun)低于(yu)10％。微弧阳(yang)极(ji)氧化表面(mian)出(chu)现(xian)Na、Si、P、S、Ca等
元(yuan)素(su)的原因(yin)是电(dian)解(jie)液(ye)巾(jin)存(cun)在上(shang)述元(yuan)素或(huo)有(you)意(yi)添加的(de)元素(su)；Mg元(yuan)素(su)是电(dian)解池或(huo)清(qing)洗(xi)池(chi)采(cai)用(yong)镁(mei)铝合金材料(liao)制成所(suo)
致；Fe元素(su)则是(shi)阳极(ji)氧化(hua)过程(cheng)中所使(shi)用(yong)工(gong)装(zhuang)夹(jia)具(ju)的连接用(yong)螺(luo)栓(shuan)为(wei)不(bu)锈钢(gang)材质所致(zhi)。
根据(ju)扫描电(dian)镜(jing)及能(neng)谱仪(yi)分析(xi)结(jie)果，对微(wei)弧(hu)氧(yang)化表面(mian)所含(han)元素(su)种类及(ji)含量(liang)(质(zhi)量分(fen)数)分布(bu)进行(xing)统(tong)计分析(xi)，
将表面所含元素含量分(fen)为四(si)个(ge)区间，分(fen)别为(wei)小(xiao)于(yu)1.00％、1.00％～5.00％、5.00％～10.00％、大于10.00％
。表4为微(wei)弧氧(yang)化膜中所(suo)含Na、Si、P、S、Ca、Mg、Fe含(han)量的(de)分布统计。从表4巾(jin)可以(yi)看出(chu)，所(suo)含Na、S、Ca
、Mg含(han)量(liang)均未(wei)出(chu)现(xian)大于(yu)5.00％的(de)批次(ci)，且除(chu)Na元素(su)外(wai)含(han)量(liang)小(xiao)于(yu)1.00％的批次占比(bi)均高于(yu)60％，甚(shen)至S和(he)Mg含
量小(xiao)于1.00％的批(pi)次占(zhan)比(bi)达到90％以上。表4巾(jin)Fe元素(su)则(ze)未(wei)出(chu)现小于1.00％的(de)批(pi)次，而(er)在5.00％～10.00％区
问(wen)的(de)批(pi)次(ci)占(zhan)比(bi)最高达到67.86％。表(biao)4中(zhong)所含Si、P元素显示(shi)四个(ge)含量区(qu)间中(zhong)都(dou)有不同(tong)数(shu)量(liang)的(de)批(pi)次(ci)进(jin)行(xing)对应(ying)，
其(qi)中(zhong)含(han)量(liang)落(luo)在(zai)1.00％～10.00％区(qu)间(jian)的批次占比(bi)均高于80％，而含(han)量(liang)大于(yu)10.00％的批(pi)次(ci)占比(bi)均低(di)于(yu)3％。
综合(he)表(biao)4来看(kan)，所(suo)有以上元素(su)含(han)量(liang)(质(zhi)量分(fen)数)基(ji)本(ben)落(luo)在小(xiao)于10.00％这个(ge)区(qu)间(jian)，但(dan)含量大(da)于(yu)10.00％的只
有Si、P、Fe元(yuan)素，批次(ci)为21批(pi)，只占(zhan)总(zong)批(pi)次(ci)的(de)4.37％。总(zong)体来看(kan)，微(wei)弧(hu)氧化膜巾所(suo)含Na、Si、P、S、Ca、
Mg、Fe等(deng)元素含(han)量的分布(bu)各不(bu)相同且(qie)无统(tong)计(ji)学(xue)意义(P＞O.05)，再次说(shuo)明(ming)不(bu)同(tong)企业(ye)、不同(tong)生产(chan)工艺(yi)对(dui)阳(yang)极氧
化膜(mo)表面所含元素(su)的种类(lei)和(he)含量具有(you)很(hen)大(da)的(de)影响(xiang)，因(yin)此(ci)，企业及(ji)其他(ta)科研(yan)、监(jian)管机构(gou)应严(yan)格(ge)控(kong)制电解(jie)池(chi)及(ji)有
意加(jia)入的(de)元(yuan)素限(xian)量(liang)以达到(dao)预期的(de)效果。
3、结论
不(bu)同(tong)企业(ye)、不(bu)同生产工艺(yi)的(de)阳(yang)极氧(yang)化膜(mo)表面所含元素的(de)种(zhong)类(lei)和(he)含(han)量差(cha)异(yi)较(jiao)大(da)，无(wu)法(fa)做(zuo)到(dao)统一(yi)，但(dan)对(dui)优(you)化
改(gai)进企业(ye)阳(yang)极氧(yang)化(hua)工(gong)艺(yi)具有指导性意(yi)义(yi)。首先(xian)，企(qi)业(ye)应(ying)严(yan)格控制电解(jie)液的(de)配方，且(qie)定(ding)期更换(huan)；其(qi)次(ci)，电(dian)解(jie)池
和(he)清(qing)洗(xi)池的(de)材料选(xuan)择应与(yu)植人物产品(pin)基(ji)体(ti)材料相同，避(bi)免由电解(jie)池(chi)等材(cai)料(liao)引(yin)入杂(za)质(zhi)元(yuan)素(su)(如Mg、Al等(deng))，也(ye)应(ying)
避免选用与(yu)产(chan)品基(ji)体材(cai)料(liao)不(bu)同的工(gong)装夹(jia)具及连接螺栓，从而引入(ru)其(qi)他(ta)杂(za)质(zhi)元(yuan)素(如Fe等(deng)元素(su))：再(zai)次(ci)，不同材(cai)
料(liao)(如(ru)纯钛(tai)和钛(tai)合金(jin)材料(liao)等)的(de)产(chan)品(pin)应(ying)分开进行清洗(xi)，并做(zuo)到(dao)充(chong)分(fen)清洗(xi)，以避免(mian)钛(tai)合金(jin)材料中(zhong)的Al、v等(deng)元(yuan)素
引入到(dao)纯钛材(cai)料的(de)阳极(ji)氧(yang)化表(biao)面(mian)。
对于微(wei)弧阳极(ji)氧化(hua)产品，可以添加一定比例的Ca、P元(yuan)素，在植入物表(biao)面诱(you)导(dao)产生羟基磷灰(hui)石，促(cu)进骨
一(yi)植(zhi)人物表面(mian)骨(gu)的(de)形(xing)成(cheng)；或添(tian)加一(yi)定(ding)量的Si元(yuan)素，有利(li)于(yu)成(cheng)骨细(xi)胞(bao)的(de)黏(nian)附(fu)、生(sheng)长和(he)增(zeng)殖。对(dui)于有意(yi)添(tian)加的(de)元(yuan)
素(su)，其(qi)含量尽量(liang)落在(zai)同一区间内，以确保作(zuo)用(yong)最(zui)大化(hua)；而(er)对(dui)于工艺(yi)引(yin)入(ru)的(de)杂质元(yuan)素(su).其含(han)量应尽(jin)可能(neng)低，以(yi)
降(jiang)低(di)不良(liang)反(fan)应发生的(de)可能性。此结(jie)果(guo)对(dui)后(hou)期(qi)的表(biao)面(mian)元(yuan)素定(ding)量分(fen)析、生物安全性评价及(ji)临(lin)床(chuang)应用均(jun)具有一定(ding)的
参(can)考(kao)价(jia)值。
参考(kao)文(wen)献(xian)
1戴(dai)正宏(hong).医(yi)用(yong)钛(tai)合金(jin)表面(mian)阳(yang)极(ji)氧化研究.硕(shuo)士学(xue)位(wei)论(lun)文，天(tian)津大学，2004
2黄(huang)伯(bo)云(yun)，李成功，石(shi)力(li)开，等(deng).有(you)色(se)金(jin)属(shu)材料手册(ce)，化(hua)学T业(ye)m版(ban)社(she).2009.PP.735.
3Long M，Raek H J.Biomaterials，1998，19.1621.
4Ba,rere F，vall de,Valk C M，Meijer G，et a1.Journal ofBiomedical Ma—terials Research，
2003，67，655.
5Huiskes R，Weinans H，van Rietbergen B.Clinical Orthopaedics and Re—lated Research.1992
，274.124.
6刘(liu)帅(shuai).钛(tai)合金(jin)材料表(biao)面(mian)阳极氧化和(he)微(wei)弧氧(yang)化改性涂层的构建(jian)及生物(wu)学研究(jiu).博(bo)士(shi)学(xue)位(wei)沦文(wen).第(di)四军(jun)医大学(xue)
.2014.
7Buser D，Schenk R K，Steinemann S，et a1.Joumal o，Biomedical_Mate—rials Researeh，1991
，25，889.
8万智(zhi)来(lai)，李玉(yu)海，蒋(jiang)围(wei)瑜，等(deng).捌(ba)料帚(zhou)报(bao)，2010，24(Z2)，193.
9李(li)维(wei)兴(xing).科(ke)技创薪(xin)与(yu)应(ying)用(yong)。2012(18、.、01i
10张晨(chen)，宋铎(duo)，樊铂(bo)，等(deng).生物骨科材料(liao)与临床(chuang)研(yan)究，2014，11(6)76.
11周泽(ze)，曾鹏(peng)，谢光(guang)荣，等.广州化工，2006，34(6)，24.
12赵(zhao)晴(qing)，杜楠(nan)，千_元(yuan)正，等.南(nan)昌(chang)航(hang)空工业学(xue)院(yuan)学报，2000，14(1)47.
13闫(yan)召民，郭天(tian)文，余(yu)建(jian)军，等.实用(yong)口(kou)腔(qiang)医学(xue)杂(za)志，2001，36(6)530.
14安(an)俊波(bo)，樊(fan)铂，宋(song)铎，等.巾周(zhou)医疗器械信息(xi)，2017(7)，40.
15师秀萍(ping)，朱永明(ming)，屠振(zhen)密，等.也镀与(yu)环(huan)保(bao)，2009，29(2)，25.
16杨(yang)绿(lv).钛(tai)及钛合(he)金阳极(ji)氧化(hua)着色(se)]_艺及其电(dian)源(yuan)的研究(jiu).硕士(shi)学位沦(lun)文(wen)，贵州大(da)学(xue)，2005.
17刘亮，郭(guo)锋(feng)，李(li)鹏(peng)飞，等(deng).表面技(ji)术(shu)，2009，38(3)，37.
18虞崇庆(qing)，工龙浩，马骏，等.生(sheng)物(wu)骨(gu)科(ke)材料(liao)与临床研究(jiu)，2020，17(6)，75.
19谭(tan)思民(min)，千帅旱，赵(zhao)晴，等(deng).表(biao)面(mian)技术(shu)，2014，3(43)，20.
20郝(hao)建(jian)民(min)，夏(xia)慧(hui)慧，陈(chen)宏，等(deng).材料(liao)熟处理(li)学(xue)报(bao)，2014，35(3)，184.
21邱(qiu)小(xiao)忠(zhong)，王永(yong)魁(kui)，王乐禹(yu)，等.中(zhong)国筛床(chuang)解剖学杂志(zhi)，2012，30(1)，84.
22左林，柏(bai)树(shu)令(ling)，潘(pan)锋(feng)，等.解(jie)剖学(xue)杂志，2011.34(2)，152.
王(wang)龙浩(hao)，通(tong)信作者(zhe)，2013年(nian)6月(yue)、2016年3月(yue)分(fen)别(bie)于(yu)i峡大(da)学(xue)和浙江理(li)工大(da)学(xue)获得理学学十(shi)学位和硕(shuo)士(shi)学(xue)
位(wei).2016年毕(bi)业后在(zai)浙江省(sheng)医(yi)疗器(qi)械检验研(yan)究(jiu)院(yuan)工(gong)作至(zhi)今，目前(qian)职称为中(zhong)级(ji)，主(zhu)要(yao)从(cong)事(shi)植入物(wu)材料及(ji)表面改
性(xing)等方(fang)面研究。发表(biao)论文(wen)4篇(pian)，包括Journal ofMaterials Science、《生(sheng)物骨(gu)科(ke)材(cai)料与临床(chuang)研(yan)究(jiu)》《中国医(yi)
疗器(qi)械信息(xi)》等，发表(biao)实用(yong)新型专(zhuan)利2项和(he)发明(ming)专利(li)1项。
相(xiang)关链接
