[發(fā)明專利]鎂合金骨板表面制備涂層的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810262024.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108465127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳戍戌;王守仁;喬陽(yáng);夏佃秀;楊麗穎;王立虎;王鑫松;張曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/40
• 分類號(hào): A61L27/40;A61L27/04;A61L27/30;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/54;C23C24/04;C25D11/04;C25D11/26
• 代理公司: 山東眾成清泰律師事務(wù)所 37257
• 代理人: 丁修亭

本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂合金骨板表面制備涂層的方法，包括以下步驟：1）將給定配比且粒度均為30μm~60μm的鈦粉末和鋁粉末混合均勻，得到混合粉末；2）對(duì)待噴涂的鎂合金骨板的表面進(jìn)行清理；3）以所述混合粉末為涂料采用超音速低壓冷噴涂方法在鎂合金骨板基體表面生成基礎(chǔ)涂層；4）去除基礎(chǔ)涂層表面被污染的部分，形成中間件；5）在中間件表面加工出表面織構(gòu)；6）對(duì)形成有表面織構(gòu)的中間件進(jìn)行表面氧化，形成陶瓷層。依據(jù)本發(fā)明的制備涂層的方法易于控制涂層孔隙率和孔徑，所制備涂層具有較高耐腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在鎂合金骨板表面制備涂層的方法。

背景技術(shù)

目前用于骨組織修復(fù)與替代的材料主要有金屬與合金、生物陶瓷、高分子聚合物、復(fù)合材料以及人和動(dòng)物的骨骼衍生產(chǎn)品。鑒于骨與關(guān)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜的生物力學(xué)要求，所用的生物材料除了具有其他材料所具有的無(wú)毒副作用等生物安全性外，還必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度并能與宿主骨牢固地結(jié)合。在此背景下，鎂合金因其與骨相近似的彈性模量和密度、良好的生物相容性、較高的比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)在醫(yī)學(xué)方面具有巨大的應(yīng)用前景。

受鎂合金較差的耐腐蝕性能的影響，其在臨床上的應(yīng)用受到比較大的限制。目前，多采用表面改性層來(lái)改善鎂合金的耐蝕性，如化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、陽(yáng)極氧化處理、各種涂層和鍍層、激光改性技術(shù)等。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜被廣泛用做涂漆底層，但研究表明，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜只能減緩腐蝕速度，并不能有效防止腐蝕，且鍍液中常含有重金屬離子，制備過(guò)程會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染。

陽(yáng)極氧化法是近年來(lái)興起的一種表面處理新技術(shù)，藉此技術(shù)可得到耐磨損、具有一定耐腐蝕性能的涂層，但陽(yáng)極氧化膜的脆性較大、多孔，難以得到均勻的氧化膜,而且結(jié)合強(qiáng)度較差。

鎂合金的金屬鍍層一般采用電鍍方法，但由于鎂的電位極低，不容易直接沉積耐蝕金屬，且鍍液中通常含有氰化物，對(duì)環(huán)境存在較大的污染。

利用熱噴涂在鎂合金表面沉積金屬涂層，如熱噴涂制備鋁涂層，但在熱噴涂過(guò)程中，鎂合金表面會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，使鎂合金表面被氧化，生成了耐蝕性很差的氧化膜。

綜上，現(xiàn)有改善鎂合金耐蝕性的方法仍然存在較多的問(wèn)題。

另外，對(duì)于鎂合金骨板，作為內(nèi)植入醫(yī)療器械常常在手術(shù)中誘發(fā)感染的發(fā)生，導(dǎo)致手術(shù)失敗，嚴(yán)重者導(dǎo)致肢體喪失，甚至危及生命。而且，為了減緩感染的發(fā)生，常常進(jìn)行全身給藥，這樣將會(huì)對(duì)心、肝、脾等器官造成傷害。因此，不斷開(kāi)發(fā)新的鎂合金骨板表面處理工藝來(lái)制備具有完善的多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)存藥物，以解決鎂合金骨板置入所誘發(fā)的感染等問(wèn)題，是當(dāng)前的主要研究方向之一。其中的多孔結(jié)構(gòu)目的是延長(zhǎng)藥物緩釋時(shí)間，對(duì)確定的位置進(jìn)行局部治療，避免全身給藥，實(shí)現(xiàn)靶向治療。

典型地，如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103085379A，其公開(kāi)了一種鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層的制備方法，其首先在鎂合金表面生成微弧氧化陶瓷層，然后再對(duì)陶瓷層預(yù)活化處理，進(jìn)而生成中間層納米自組裝套層膜，最后將無(wú)機(jī)金屬涂料噴涂在膜層表面形成無(wú)機(jī)金屬陶瓷涂層。基于前述的步驟可以在鎂合金的表面生成復(fù)合的陶瓷涂層，該陶瓷涂層具有相對(duì)致密的結(jié)構(gòu)，具有比較好的防腐蝕效果，但相對(duì)而言，不容易形成置藥所需要的孔洞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種易于控制涂層孔隙率和孔徑的鎂合金骨板表面制備涂層的方法，所制備涂層具有較高耐腐蝕性能。

依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種鎂合金骨板表面制備涂層的方法，包括以下步驟：

1）將給定配比且粒度均為30μm~60μm的鈦粉末和鋁粉末混合均勻，得到混合粉末；

2）對(duì)待噴涂的鎂合金骨板的表面進(jìn)行清理；

3）以所述混合粉末為涂料采用超音速低壓冷噴涂方法在鎂合金骨板基體表面生成基礎(chǔ)涂層；

4）去除基礎(chǔ)涂層表面被污染的部分，形成中間件；

5）在中間件表面加工出表面織構(gòu)；