ساخت و مشخصه‌یابی لایه‌های میکرومتخلخل اکسید تیتانیوم اصلاح‌شده با نانوکریستال‌های هیدروکسی‌آپاتیت بر روی آلیاژ Ti6al4v

یکی از بزرگترین چالش‌های پیش رو در استفاده از جایگزین‌های مصنوعی برای بافت‌های سخت، تثبیت آن‌ها بدون استفاده از سیمان استخوان است که طی آن تلاش می‌شود تا حد امکان از بافت اصلی استخوان محافظت گردد. آلیاژهای تیتانیوم نیز علی‌رغم خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی منحصر به فرد، به سبب نداشتن ویژگی‌هایی چون قابلیت هدایت و القای استخوانی، نیازمند انجام فرایندهای اصلاح‌سازی سطح هستند. در تحقیق حاضر فرایند اکسیداسیون میکروقوس به منظور اصلاح سطح آلیاژ ti6al4v استفاده گردید. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از موفولوژی سطح و سطح مقطع لایه‌های اکسیدی، یکنواختی ضخامت و توزیع همگن میکروحفرات با قطر کمتر از 5 میکرون را در پوشش‌های نهایی تایید کرد. همچنین آنالیز عنصری از سطح پوشش‌ها، نشان از حضور عناصر زیست‌فعال کلسیم و فسفر در ترکیب لایه اکسیدی داشت. با انجام فرایند هیدروترمال بر روی لایه‌های mao، نانوکریستال‌های دوکی‌شکل هیدروکسی‌آپاتیت در ساختار پوشش تشکیل شد. مکانیزم تشکیل نانوکریستال‌های ha مبتنی بر نفوذ عناصر کلسیم و فسفات از درون لایه‌ اکسیدی به سطح و ایجاد ناحیه فوق اشباع غلظتی برای جوانه‌زنی همگن هیدروکسی‌آپاتیت بود. حضور این نانوکریستال‌ها با تغییر ترکیب شیمیایی و بار الکتریکی سطح منجر به کاهش چشمگیر زاویه تماس قطره‌های آب از 67 برای پوشش‌های mao به کمتر از 8 درجه برای پوشش‌های هیدروترمال شده گردید.