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人工髋关节表面喷钛(Ti) 、人工髋关节喷羟基磷灰石涂层
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人工髋关节表面喷钛(Ti) 、人工髋关节喷羟基磷灰石涂层

1、人工关节表面等离子弧喷涂Ti、HA涂层,在Ti或其合金基材上沉积的等离子喷涂钛(Ti)、羟基磷灰石(HA)涂层已在临床上获得应用。
2、生物型髋关节中的多孔涂层由圆钛珠、钛粉、磷酸钙陶瓷等通过相应工艺制备,多孔涂层的制备方法应用等离子喷涂。
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产品描述

等离子喷涂钛(Ti)、羟基磷灰石(HA)涂层在人工关节应用介绍

 

 

      人工关节表面等离子弧喷涂Ti、HA涂层,在Ti或其合金基材上沉积的等离子喷涂钛(Ti)、羟基磷灰石(HA)涂层已在临床上获得应用。

 

     目前含有羟基磷灰石涂层的生物学髋关节假体已广泛应用于临床.羟基磷灰石是一种具有良好生物相容性及生物活性的磷酸 钙盐,通过处理,它可在金属表面形成薄层,这种处理方法可极大促进紧压配合假体的骨整合,能为假体提供骨性固定,直到骨长入到假体的多孔表面内.羟基磷灰石涂层的非骨水泥假体在置入早期即可促进骨长入,允许早期负重,具有良好的机械固定和长久的生物固定作用,且远期无并发症。

     在人工关节基体上采用等离子弧喷涂制备Ti、HA涂层,等离子喷涂(VPS)Ti涂层的结合强度可达60MPa。等离子喷涂HA涂层含有一些非晶相和新相,如CaO和Ca3(PO4)2.非晶相的形成主要是由于在高温下熔化的颗粒被喷涂在基底上时激冷所致;而CaO和Ca3(PO4)2等新相则是源于喷涂过程中HA的分解。等离子喷涂HA涂层的非晶相和新相明显减少,这主要是得益于VPS喷涂时较低的焰流温度结晶度测定结果显示,APS HA涂层的结晶度仅为42%,而VPS HA涂层的结晶度则超过60%,可满足临床植入对涂结晶度的要求。等离子喷涂Ti-HA涂层人工髋关节实际部件见下图。

 

 

 

 

 

 

 

已喷涂人工髋关节植入物约7000件

 

    HA基复合涂层 .采用等离子弧喷涂技术,在Ti-6Al-4V合金基体上,制备了HA/Ti、HA/TiO2、HA/ZrO2,等复合涂层,能有效地改善涂层与基体之间的结合。

结合强度分析表明,在HA涂层中掺入金属或陶瓷等成分,涂层的结合情况可以拥有改善。以HA/ZrO2复合涂层为例,掺入ωZrO2 =60%的复合涂层的结合强度比纯HA涂层高出约一倍。结合强度的提高,主要是因为掺杂物的加入缓和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配,减少了因热膨胀系数失配导致的残余热应力在涂层与基体界面处的集中。另外,掺杂物小身的结合强度较高也是复合涂层结合强度提高的一个重要原因。 

 人工全髋关节假体通常包含:股骨柄、股骨头、髋臼内衬、髋臼杯;股骨头通常为 CoCrMo 或高性能陶瓷制成,髋臼内衬通常为超高分子量聚乙烯、高交联超高分子量聚乙烯或高性能陶瓷制成;生物型股骨柄通常选取弹性模量较低、生物相容性好的 Ti6Al4V 合金为基体,柄身部分结合多孔涂层;生物型髋臼杯通常选取Ti6Al4V 合金或纯钛为基体,外侧结合多孔涂层。
  生物型髋关节中的多孔涂层由圆钛珠、钛粉、磷酸钙陶瓷等通过相应工艺制备,多孔涂层的制备方法应用等离子喷涂。

 

等离子涂层钛合金生物固定型人工髋关节表面处理工艺:

 

·假体表面采用喷砂处理,形成表面微孔,增加假体表面粗糙度,增强远期固定效果。

·假体在喷砂基础上,再喷涂HA,通过HA的骨长入诱导特性,获得良好远期固定效果。

·假体涂层采用真空等离子喷涂技术,获得远高于普通喷涂工艺所达到的材料附着强度。

·精湛工艺,确保完美的喷涂的厚度、均匀度。

 

 

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