[發(fā)明專利]多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010596226.4
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102039408A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏大慶;成夙;周玉
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;C25D11/26;A61L27/30;A61L27/32
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種將鈦珠真空高溫?zé)Y(jié)后生成多孔結(jié)構(gòu)，然后在其表面制備氧化陶瓷涂層的方法，具體涉及一種多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法。

背景技術(shù)：

鈦及鈦合金材料作為重要的生物醫(yī)用材料，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高韌性和優(yōu)良的抗疲勞性能，廣泛應(yīng)用于人體的關(guān)節(jié)、牙、骨等硬組織的替換。為了進(jìn)一步提高鈦及其合金植入體與骨組織之間的結(jié)合，研究者正在不斷地探索和思考，其中對于鈦基體為多孔材料的研究開始受到關(guān)注，多孔結(jié)構(gòu)由于可以為骨組織的長入提供空間，有利于植入材料與骨組織之間的結(jié)合，因此多孔材料在生物醫(yī)學(xué)方面具有相當(dāng)大的應(yīng)用潛力。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能省時，將原位形成的氧化物涂層與基體匹配好、膜基結(jié)合強(qiáng)度高可達(dá)30Mpa以上，適用于不同孔隙、形狀與尺寸的具有生物活性陶瓷涂層的多孔鈦表面產(chǎn)品。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

?一種多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法，本方法有三個步驟：

一：做基體前處理將鈦珠表面拋光并清洗；

二：做真空燒結(jié)處理將鈦珠裝入模具中后置入真空度為10 ^-3 Pa的真空燒結(jié)爐中，在1450℃恒溫下加熱2小時,然后隨爐空冷，冷卻到室溫后取出，鈦珠形成自然搭接的多孔形狀，即為多孔鈦；

三：做微弧氧化處理將多孔鈦置于含有堿性電解液的不銹鋼槽體中，以多孔鈦?zhàn)鲫枠O，不銹鋼槽體為陰極；氧化過程中通過冷卻系統(tǒng)控制槽液溫度，控制溫度＜50 ^o C；采用雙極脈沖電源，通過對微弧氧化電參數(shù)的控制，靠多孔鈦表面的擊穿放電使多孔鈦表面形成微弧氧化涂層，微弧氧化涂層厚度在3～10mm。

所述的多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法，所述的微弧氧化的脈沖電壓為200～600V，所述的微弧氧化的頻率400～800Hz，所述的微弧氧化的占空比4～20%，所述的微弧氧化的溶液溫度0～50 ^o C。

所述的多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法，所述的堿性電解液的組成包括乙二胺四乙酸二鈉EDTA-2Na濃度為15克/升、氫氧化鈉NaOH濃度為20克/升、硅酸鈉Na ₂ SiO ₃ ·9H ₂ O濃度為14.2克/升、乙酸鈣Ca(CH ₃ COO) ₂ ·H ₂ O濃度8.8克/升、去離子水作為溶劑；或乙二胺四乙酸二鈉EDTA--2Na濃度為15克/升、氫氧化鈉NaOH濃度為15克/升、磷酸二氫鈣Ca(H ₂ PO ₄ ) ₂ ·H ₂ O濃度為6.3克/升和乙酸鈣Ca(CH ₃ COO) ₂ ·H ₂ O濃度為13.2克/升，以去離子水為溶劑稀釋到一升。

所述的多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法，所述的微弧氧化在制備涂層中引入微量元素硅Si、磷P、鈣Ca.所述的多孔鈦表面制備具有生物活性陶瓷涂層的方法，所述的多孔鈦制作所采用的原材料尺寸為直徑100或直徑200或直徑300或直徑400或直徑500或直徑600mm的鈦珠或直徑100、直徑200、直徑300、直徑400、直徑500、直徑600mm的鈦珠混合物。

有益效果：