唐 萍，江少群,2，徐丽娟，王 刚

(1.河海大学 力学与材料学院，南京 211100；2.南通河海大学海洋与近海工程研究院，江苏 南通 226019；3.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150006)

0 引 言

相对于不锈钢和Co-Cr合金，钛及钛合金是优异的骨植入生物材料[1]，尤其是β型钛合金，其避免采用Al、V等对人体有害元素[2,3]，且弹性模量相对较低，能够有效减轻因植入材料弹性模量过高造成“应力屏蔽”效应[4]。目前，成功开发的β型钛合金主要包括Ti-Nb[5]、Ti-Mo[6]、Ti-Nb-Zr[7]和Ti-Ta[8]等系列，其中Ti-Mo系β型钛合金成本相对较低，且延展性好、强度模量比高，是具有广泛应用潜力的骨植入生物材料[9-12]。由于Ti及TiO2是生物惰性的，未经处理的钛合金表面通常表现出较差的细胞粘附性。在植入早期阶段，Ti和TiO2表面骨整合能力弱，会导致成骨细胞分化不良，造成植入体周围形成纤维组织[13]。通过钛合金表面处理，可以显著提高其润湿性，改善细胞粘附能力。

相关研究表明，TiO2纳米管阵列多孔结构具有骨骼仿生性，比表面积大，能够有效改善钛合金的亲水性[14-15]，同时在负载离子或存储抗菌消炎药物方面也具有独特的优势[16-17]，可有效提高钛合金的生物相容性。而阳极氧化法作为一种操作简单、成本低廉的表面改性方法，常用于钛及钛合金上原位自生成与基体结合力较好的TiO2纳米管阵列[18]。β型钛合金表面制备TiO2纳米管阵列时受合金元素及其相组成影响，较低电压或较高电压氧化处理都易造成纳米管阵列的不完整，出现网状结构，其阵列有序性不及纯钛。……