[發明專利]含氧化釤的梯度生物活性陶瓷涂層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210075332.7
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102580150A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉其斌;肖明
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: A61L27/32
• 分類號: A61L27/32;C23C24/10
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層材料，按照重量百分比計算，它由80％～10％的鈦粉與20％～90％的復合陶瓷粉制備而成；其特征在于：所述復合陶瓷粉是由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0.2％～0.8％重量百分比的Sm₂O₃組成的。

2.根據權利要求1所述含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層材料，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0.4％～0.6％重量百分比的Sm₂O₃組成的。

3.根據權利要求1所述含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層材料，其特征在于：所述的鈦粉為20～80μm，復合陶瓷粉為30～50μm，Sm₂O₃為1～5μm。

4.根據權利要求3所述含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層材料，其特征在于：所述的鈦粉為40μm，復合陶瓷粉為36μm，Sm₂O₃為3μm。

5.用權利要求1-4中任一項所述涂層材料制備含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層的方法，其特征在于：將CaHPO₄·2H₂O與CaCO₃混合得到的陶瓷粉和Sm₂O₃混合，研磨3小時，再與鈦粉混合研磨4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0.3～0.6mm；再采用寬帶激光熔覆工藝：輸出功率P＝2.0～2.8kW，掃描速度V＝120～180mm/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第一梯度層的表面，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第二梯度層的表面，熔覆第三梯度層，即在鈦合金TC4表面制得梯度生物活性陶瓷涂層。

6.根據權利要求5所述制備含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層的方法，其特征在于：所用的粘結劑為大豆醇酸；涂層粉末材料預壓的壓力為50kg/cm²，預壓的涂層厚度為0.4mm；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。

7.根據權利要求5所述制備含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層的方法，其特征在于：寬帶激光熔覆工藝參數為：輸出功率P＝2.4kW，掃描速度V＝140mm/min，光斑尺寸D＝16mm×1mm。

8.根據權利要求5、6或7所述制備含Sm₂O₃的梯度生物活性陶瓷涂層的方法，其特征在于：熔覆在鈦合金TC4表面第一梯度層的涂層粉末材料是由70％～80％重量百分比的鈦粉與30％～20％重量百分比的復合陶瓷粉混合、研磨制成的；第二梯度層的涂層粉末材料是由40％～50％重量百分比的鈦粉與60％～50％重量百分比的復合陶瓷粉混合、研磨制成的；第三梯度層的涂層粉末材料是由10％～20％重量百分比的鈦粉與90％～80％重量百分比的復合陶瓷粉混合、研磨制成的。