[發明專利]梯度生物活性陶瓷涂層材料、寬帶激光制備法及產品應用

有效

• 申請號: 200710200627.1
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101053675A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 劉其斌
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: A61L27/32
• 分類號: A61L27/32;A61L31/08;A61L33/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 郭防

1.一種梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，按照重量百分比計算：該涂層由60～0％的鈦粉與40～100％的復合陶瓷粉制備而成；其中復合陶瓷粉由72～80％重量百分比的CaHPO₄·2H₂O與20～28％重量百分比的CaCO₃混合得到的陶瓷粉再加入0.4～0.8％重量百分比的稀土氧化物：CeO₂、La₂O₃或Y₂O₃組成；其特征在于：將陶瓷粉和稀土氧化物：CeO₂、La₂O₃或Y₂O₃混合，研磨3小時，再與鈦粉混合研磨3小時，使之充分混合，得到涂層粉末材料；將配好的涂層粉末材料與粘結劑混合，然后將其預壓在鈦合金TC4的表面，預壓的涂層厚度為0.4～0.6mm；采用寬帶激光熔覆工藝：輸出功率P＝2.1～2.9kW，掃描速度V＝120～200mm/min，光斑尺寸D＝16～30mm×1～4mm；首先在鈦合金TC4表面熔覆第一梯度層，清理表面殘渣，洗凈試樣表面，再將制備好的涂層粉末材料預壓在鈦合金TC4的表面，熔覆第二梯度層，再清理表面殘渣，洗凈試樣表面，然后將制備好的涂層粉末材料預壓在鈦合金TC4的表面熔覆第三梯度層，最終在鈦合金TC4表面制得梯度生物活性陶瓷涂層；預壓在鈦合金TC4表面第一梯度層的涂層粉末材料是：60％重量百分比的鈦粉與40％重量百分比的復合陶瓷粉組成的，第二梯度層的涂層粉末材料是：30％重量百分比的鈦粉與70％重量百分比的復合陶瓷粉組成的，第三梯度層的涂層粉末材料是：100％的復合陶瓷粉組成的。

2.按照權利要求1所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，其特征在于：所述的鈦粉為20～80μm，復合陶瓷粉為30～50μm，稀土氧化物為1～5μm。

3.按照權利要求1所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，其特征在于：復合陶瓷粉是由78％重量百分比的CaHPO₄·2H₂O與22％重量百分比的CaCO₃混合得到的陶瓷粉再加入0.6％重量百分比的稀土氧化物組成的。

4.按照權利要求1或2所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，其特征在于：所述的鈦粉為40μm，復合陶瓷粉為36μm，稀土氧化物為4μm。

5.按照權利要求1所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，其特征在于：所用的粘結劑為1～5毫升的大豆醇酸；涂層粉末材料預壓的壓力為50kg/cm²，預壓的涂層厚度為0.5mm；激光熔覆所用設備為TJ-HL-5000型5kW?CO₂激光器、TJ-LTM-VI型五坐標三軸聯動激光加工數控機床和JKF-6型激光寬帶掃描轉鏡。

6.按照權利要求1或5所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法，其特征在于：寬帶激光熔覆工藝參數為：輸出功率P＝2.5kW，掃描速度V＝150mm/min，光斑尺寸D＝16mm×2mm。

7.如權利要求1-6中任一項所述的梯度生物活性陶瓷涂層的寬帶激光制備方法制備得到的梯度生物活性陶瓷涂層。