关节植入物表面多孔涂层形貌结构和耐磨性能的检测研究

作     者：李帆 王常斌 高娜 梁金奎 方元 张露文 杨婧 张博 LI Fan;WANG Changbin;GAO Na;LIANG Jinkui;FANG Yuan;ZHANG Luwen;YANG Jing;ZHANG Bo

作者机构：山东省医疗器械和药品包装检验研究院山东济南250101 国家药品监督管理局生物材料器械安全性评价重点实验室山东济南250101 山东省医疗器械生物学评价重点实验室山东济南250101 

出 版 物：《中国医疗设备》 (China Medical Devices)

年 卷 期：2024年第39卷第8期

页      面：38-43页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省医疗器械和药品包装检验研究院课题(NB202311) 

主　　题：等离子喷涂 3D打印 涂层形貌 耐磨性能 

摘      要：目的对关节植入物表面不同工艺多孔涂层的形貌结构和耐磨性能进行分析探讨。方法选取3种等离子喷涂钛涂层样品、1种钛珠烧结涂层样品和1种3D打印多孔涂层样品,按照YY/T 0988.14-2016在金相显微镜下对涂层纵截面的多孔结构进行分析,测量多孔结构的孔隙率和孔隙截距;按照ASTM F1978-22测试样品的耐磨性能,在扫描电子显微镜下观察涂层磨损前后的表面形貌,分析不同工艺和孔隙结构涂层的磨损行为和磨损机理。结果几种涂层的孔隙率在30%~60%范围内,孔隙截距在100~510μm之间,符合美国食品药品监督管理局的法规要求,钛珠烧结涂层和3D打印多孔涂层的孔隙连通性优于等离子喷涂涂层;等离子喷涂涂层的磨损过程为颗粒脱落伴随着磨粒磨损,钛珠烧结涂层和3D打印多孔样品的磨损过程主要为磨粒磨损。结论耐磨性能的差异与涂层工艺、孔隙率和结构形式存在显著关系。