不同温度非热常压等离子体处理钛表面的时效行为及其生物医学应用研究

本研究系统考察了非热常压等离子体（NAPP）在40°C、100°C和200°C下处理纯钛的表面时效行为，通过XPS、GIXRD和FTIR揭示了温度依赖的TiO2氧化层演化规律，发现200°C处理形成的致密晶态氧化层能显著延缓疏水性恢复（hydrophobic recovery），为植入器械表面活性调控提供了温度优化策略。

　　

Highlight

温度调控的氧化动力学：NAPP处理温度显著影响钛表面TiO₂氧化层的结晶度与缺陷密度，200°C条件下形成的致密金红石相展现出更稳定的羟基（-OH）锚定位点。

时效行为解析：

• 40°C处理样品初始接触角最低（超亲水），但5-7天内极性表面能骤降50%

• 200°C样品因碳氢化合物（hydrocarbons）吸附受阻，30天后仍保留72%初始极性组分

• 100°C呈现过渡态特征，其氧化层兼具非晶态活性与部分结晶稳定性

Conclusion

通过精准控制NAPP处理温度（40-200°C），可实现钛表面从"瞬时超活化"到"长效稳定"的连续调控，200°C处理的样品在植入相关时间尺度（30天）内保持最佳生物活性平衡，为骨科/牙科植入物的预活化处理提供了工业化参数窗口。