检测项目

表面形貌特征检测：

• 粗糙度测量：Ra平均值（ISO 4287）、Rz最大值（GB/T 3505-2021）
• 微观结构分析：孔隙率百分比（≤5%）、晶粒尺寸分布（ASTM E112）

化学成分分析：

• 元素组成：Ca/P摩尔比（1.67±0.05）、钛基底杂质含量（O≤0.25wt%，GB/T 4698）
• 相结构鉴定：羟基磷灰石结晶度指数（%）、β-Ti相比例（XRD参照JCPDS标准）

润湿性能测试：

• 接触角测量：前进角θA（°）、后退角θR（°）、滞后值Δθ（≤15°）
• 表面能计算：分散分量（mN/m）、极性分量（mN/m，参照Owens-Wendt法）

涂层结合强度检测：

• 附着力测试：临界载荷Lc（N，ASTM C1624-05）、划痕硬度（HV）
• 剪切强度：界面断裂强度（MPa≥30，GB/T 6396）

生物活性评价：

• 体外矿化能力：钙沉积速率（mg/cm²/day）、磷释放量（ppm）
• 细胞粘附效率：成骨细胞覆盖率（%≥90）、增殖率（ISO 10993-5）

力学性能检测：

• 硬度测试：维氏硬度HV0.5（≥250）、纳米压痕弹性模量（GPa）
• 疲劳强度：循环寿命（10⁶ cycles，ASTM F1717）

腐蚀行为分析：

• 电化学特性：腐蚀电位Ecorr（mV）、腐蚀电流密度Icorr（μA/cm²≤0.1）
• 离子释放：钛离子浓度（μg/L，ISO 10993-15）

热稳定性测试：

• 热循环性能：相变温度（℃）、热膨胀系数（10⁻⁶/K）
• 退火效果：残余应力（MPa≤50，ASTM E837）

表面能分布：

• 能量均匀性：局部表面能偏差（±5%）、Zisman曲线斜率
• 动态润湿：液滴铺展速率（mm²/s）

微生物粘附评估：

• 抗菌性能：细菌粘附密度（CFU/cm²≤10³）、抑菌率（%）
• 生物膜形成：厚度（μm）、覆盖率（%）

检测范围

1. 骨科植入钛合金： 涵盖Ti-6Al-4V ELI牌号，重点检测HA涂层厚度均匀性与滞后值对骨整合的影响

2. 牙种植体材料： 商业纯钛CP-Ti植入物，侧重表面粗糙度与接触角滞后优化防菌性能

3. 心血管支架钛合金： NiTi形状记忆合金，检测改性层生物活性与滞后值心血管相容性

4. 脊柱融合器钛组件： 多孔钛结构，重点分析孔隙率对润湿滞后及细胞渗透率

5. HA梯度涂层植入物： 厚度渐变样品，检测梯度变化对θA/θR差值及结合强度影响

6. 纳米复合改性钛基： HA/二氧化钛纳米层，评估纳米尺度粗糙度滞后现象

7. 等离子喷涂HA涂层： 沉积工艺变体，检测喷涂参数与滞后值相关性

8. 电化学沉积改性体： 阴极电沉积HA膜，重点测量结晶度对Δθ控制

9. 激光处理表面钛合金： 激光熔覆样品，分析熔池形貌滞后效应

10. 生物可降解钛植入物： Mg掺杂钛合金，检测降解速率与润湿滞后动态变化

检测方法

国际标准：

• ASTM D7334-08 前进/后退接触角测量
• ISO 4287:1997 表面粗糙度轮廓法
• ISO 10993-5:2009 体外细胞毒性测试
• ASTM F1717-21 脊柱植入物疲劳试验

国家标准：

• GB/T 228.1-2021 金属材料拉伸试验
• GB/T 3505-2021 表面粗糙度参数定义
• GB/T 10123-2022 金属腐蚀电化学方法
• GB/T 4698-2023 钛合金化学分析

国际标准ASTM D7334采用悬滴法，GB标准偏好座滴法，导致液滴体积差异影响滞后值精度；ISO 10993-5细胞测试较GB/T更严格，要求血清浓度控制；ASTM F1717疲劳加载速率高于GB/T 228.1，影响植入物寿命评估一致性；GB/T 3505粗糙度参数定义与ISO 4287对齐，但采样长度要求不同。

检测设备

1. 接触角测量仪： OCA20型（精度±0.1°，液滴体积1-5μL）

2. 扫描电子显微镜： ZEISS EVO18型（分辨率3nm，加速电压0.2-30kV）

3. X射线衍射仪： Bruker D8 ADVANCE型（2θ范围5-80°，Cu-Kα辐射）

4. 纳米压痕仪： Agilent G200型（载荷范围0.05-500mN，位移分辨率0.01nm）

5. 电化学工作站： CHI760E型（电位范围±10V，电流分辨率1pA）

6. 万能材料试验机： INSTRON 3369型（载荷50kN，应变速率0.001-500mm/min）

7. 轮廓仪： Taylor Hobson Form Talysurf i120型（垂直分辨率0.8nm）

8. 分光光度计： Shimadzu UV-2600型（波长190-900nm，带宽1nm）

9. 细胞培养箱： Thermo Scientific Heracell 150i型（温度37±0.5℃，CO₂ 5%）

10. 等离子喷涂系统： Sulzer Metco F4型（功率40kW，送粉率10-100g/min）

11. 激光扫描共焦显微镜： Leica TCS SP8型（Z轴分辨率0.5μm）

12. 离子色谱仪： Thermo Fisher ICS-5000型（检测限0.1ppb）

13. 热分析仪： Netzsch STA 449 F3型（温度范围RT-1600℃，灵敏度0.1μg）

14. 微生物培养箱： Memmert IN260型（温度精度±0.1℃，湿度控制）

15. 表面能分析仪： KRUSS K100型（自动滴液系统，软件K100）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。