供稿人：秦晓 高琳 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 发布日期：2021-11-10
目前，由于钽金属硬度高、化学稳定性好，同时具有优异的生物相容性和骨整合效应，研究学者对钽（Ta）金属及其合金作为植入物材料的研究越来越感兴趣。材料的生物相容性是指将植入物植入生物体内之后，植入物必须在保证植入部位细胞活性的基础上，同时不会对宿主组织产生任何局部和全身毒性作用。它必须是非免疫原性的、骨传导的和/或具有骨诱导性，并且还能引起植入物内或周围血管组织的形成。但是由于其熔点高，价格昂贵，制造成本高，目前常用于制备钽涂层来改变植入物表面的功能性，可以解决增加由传统且不太昂贵材料制成的植入物的生物相容性的问题。
本文通过微等离子喷涂技术将钽丝多点成形到钛医用植入物上，获得具有特定厚度和孔隙率的硬质涂层。
图1 两种模式下钛合金基体上钽涂层的微观结构
模式1沉积的钽涂层的平均显微硬度为622.4±28HV，模式2为702.3±802HV，均高于钛基体的平均硬度（337.6±14HV）。
图2 钛合金肘关节假体制备涂层前后对比
研究结果表明，通过确定合适的微等离子参数来制备厚度为500μm的钽涂层，其中存在的孔径为20-200μm的微孔在有利于骨组织长入的基础上，涂层的显微硬度平均比钛合金基底高了2倍。基于此，该研究成果对开发生物相容性人喷涂技术具有重要意义。