[發明專利]一種鈦基氧化鈦氯化銀復合涂層材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310685990.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103628112A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 田甜;王凡;董海成;白福全;田小亭;周宏偉;袁永健;袁媛
• 申請（專利權）人: 內蒙金屬材料研究所
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 郝荔蓁

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技術領域

本發明涉及一種在醫用鈦合金表面制備兼具抗菌性和生物活性的復合涂層材料的方法，屬于骨修復生物材料制備技術。?

背景技術

鈦及鈦合金因其生物相容性好、機械性能強等優點在牙科及外科矯形種植領域中廣泛應用。但其生物惰性以及非抗菌性，將其植入人體后，容易發生變形、松動、發炎，造成植入體失效。利用表面改性技術賦予其生物活性及抗菌性后，可使新骨直接沉積于鈦合金表面形成骨性結合，且可以移植材料周圍細菌生長，降低炎癥發生率，提高種植體保存率。

為使鈦及鈦合金即具有生物活性，又具有抗菌性，Baoe?Li等（Materials?Chemistry?and?Physics,118(2009)99-104）報道了利用激光噴涂的方法在鈦合金表面制備得到了即具有生物活性又具有抗菌性的納米氧化鈦銀復合涂層材料。Yikai?Chen等（Surface?&Coating?Technology,204(2009)685-690）報道了利用化學處理以及真空等離子噴涂的方法在鈦合金表面制備得到了即具有生物活性又具有抗菌性的納米氧化鈦銀復合涂層材料。但這些方法費用較高，設備昂貴。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種費用低廉且不需要昂貴設備的在鈦合金表面制備兼具抗菌性和生物活性的涂層材料的一種鈦基氧化鈦氯化銀復合涂層材料的制備方法。?

本發明的特征在于：以鈦或鈦合金Ti6Al4V作為陽極，以石墨片作為陰極，含10-30wt%氯化鈉的HF溶液作為電解液，其中HF的濃度為0.1-0.7wt%?；電解氧化陽極鈦使其表面形成含氯離子的氧化鈦納米管陣列；以硝酸銀作為浸泡液；將鈦基氧化鈦納米管陣列浸泡于硝酸銀溶液后，取出通過熱處理的方法使管腔內形成的氯化銀進一步固化，使氧化鈦納米管陣列結構坍塌并使其晶相結構轉變為銳態型和金紅石型混合型，得到具有抗菌性和生物活性的氧化鈦氯化銀復合涂層材料。

具體包括以下步驟：

（1）含氯離子的氧化鈦納米管陣列的制備：

將鈦或鈦合金Ti6Al4V基體作為陽極，石墨片作為陰極，含10-30wt%氯化鈉的HF溶液作為電解液，其中HF的濃度為0.1-0.7wt%?；將所述鈦或鈦合金Ti6Al4V基體作為的陽極，石墨片作為的陰極置于所述電解液中，以10—30V的電壓陽極氧化20—40分鐘后取出，用蒸餾水清洗，于100℃烘干，即得含氯離子的氧化鈦納米管陣列；

（2）AgNO3浸泡液的制備：

稱取2.2g—22g硝酸銀溶解于10ml蒸餾水中，即得AgNO3浸泡液；

（3）浸泡：

將步驟（1）得到的烘干的含氯離子的氧化鈦納米管陣列避光浸泡于AgNO3浸泡液中5—10分鐘；

（4）熱處理：用蒸餾水將步驟（3）中浸泡了AgNO3浸泡液的含氯離子的氧化鈦納米管陣列表面清洗干凈后，在100℃烘干，之后將其置于馬弗爐，于500—600℃條件熱處理3-4小時，隨爐冷卻即得?鈦基氧化鈦氯化銀復合涂層材料。

有益效果?

采用上述方案得到的鈦基氧化鈦氯化銀復合涂層材料具有如下特點：

①含氯氧化鈦納米管陣列的制備確保了管中氯化銀的形成，使材料具有長期的抗菌穩定性。

②熱處理使氯化銀與氧化鈦均勻混合，且表面抗菌性能和生物活性趨于一致。

③熱處理使涂層中氧化鈦晶相結構轉變為銳態型和金紅石型，具有較高的生物活性。

④涂層厚度可控制在100nm-300nm范圍，涂層與鈦基體的結合強度高。

⑤復合涂層均勻分布于鈦基表面，能阻止基體中鈦離子的釋放，提高基體的耐蝕性。

⑥具有明顯的生物活性，材料在模擬體液中浸泡10天后，表面能誘導骨磷灰石形成。

⑦具有明顯的抗菌性能，材料在細菌培養試驗18小時后，材料周圍出現明顯的抑菌圈，能有效抑制細菌的繁殖。

具體實施方式

實施例1：

以純鈦為基體，表面經金相砂紙拋光、清洗、烘干后作為陽極，以光譜純石墨片為陰極，以含10wt%氯化鈉的0.5wt%HF溶液為電解液，在20V電壓下陽極氧化20min后取出清洗。在100℃條件下烘干后，浸泡于0.5g·mL^-1?AgNO3浸泡液，8分鐘后取出，以蒸餾水清洗表面，100℃烘干后置于馬弗爐中，在570℃條件下熱處理3小時后，隨爐冷卻即得鈦基氧化鈦氯化銀復合涂層材料。

實施例2：