[發明專利]一種鈦合金基材及其制備方法

有效

• 申請號: 201910861340.6
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110484773B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 潘麗菊;袁東良
• 申請（專利權）人: 江蘇沃鈦有色金屬有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/05;C22C1/10;C25D9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鈦合金基材及其制備方法，包括以下原料：鈦粉75?85份，鎂粉55?65份，尿素15?25份，碳酸氫銨13?17份，碳化硅8?12份，合成蠟7?12份，通過從海洋生物貽貝中提取粘附蛋白與廣泛抗菌的抗菌肽抗脂多糖因子（ALF）交聯形成共聚物，將共聚物溶于含有鈣鋅離子的電解質中，采用恒壓原位沉積法通過恒壓電解，將共聚物連同鈣鋅離子一起沉積覆蓋在鈦鎂合金表面形成雙層抗菌涂層鈦合金。

技術領域

本發明屬于合金技術領域，具體涉及一種鈦合金基材及其制備方法。

背景技術

目前，對于水產品、海產品的運輸方式通常有帆布袋、橡膠袋運輸、活魚運輸罐、尼龍袋充氧運輸等運輸方式，上述的運輸方式均無法滿足對于水產品、海產品的運輸要求，在長途運輸時極易滋生細菌?，F有一些運輸方式會采用合金集裝箱，但是普通的合金集裝箱含有重金屬較多、細菌滋生嚴重。因此，選擇一種新型合金集裝箱用來運輸水產品和海產品就顯得尤為重要。

綜合各方面考量，鈦合金因其具有良好的性能，而可以選擇用來應用到船舶、汽車上用于運輸水產品和海產品。但是常用的鈦合金多采用Al、Fe、V等毒性金屬元素與鈦形成合金，該鈦合金使用量占全部鈦合金的75%-80%，其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V的改性如Ti-5Al-2.5Fe、Ti-6Al-7Nb，但是 Ti-6Al-4V雖有優良的機械性能和耐腐蝕性，但因合金中含有有毒元素對生物體有害，甚至可能致癌。同時目前所用的鈦合金普遍存在剛度過高，韌性不足，可塑性差等問題；

另外，鈦合金合金是一類生物惰性材料，自身沒有生物抗菌性能，易粘附細菌，這就會導致水中的細菌滋長，危害魚類的生存，目前通過在合金中添加抗菌Cu元素或用抗生素涂層的方法盡管可以起到抗菌的作用，但由于Cu和抗生素的引入，造成抗菌的同時安全性下降，且容易造成抗生素濫用的問題。

因此，發明一種能夠應用與汽車、船舶上的可用于運輸海產品、水產品的鈦合金集裝箱顯得尤為重要。

發明內容

本發明提供一種鈦合金基材及其制備方法，解決背景技術中現有的鈦合金在應用到水、海產品運輸時安全性差、易滋生細菌、可塑性差、硬度過高等一系列問題。

具體技術方案如下：

一種鈦合金基材，包括如下重量份的原料：鈦粉75-85份，鎂粉55-65份，尿素15-25份，碳酸氫銨13-17份，碳化硅8-12份，合成蠟7-12份；所述鈦合金基材外層涂覆有雙層抗菌涂層，所述雙層抗菌涂層是從貽貝中提取的粘附蛋白與抗菌肽抗脂多糖因子交聯形成的共聚物；所述雙層抗菌涂層的覆蓋方法為：將共聚物溶于含有鈣鋅離子的電解質中，采用恒壓原位沉積法通過恒壓電解，將共聚物連同鈣鋅離子一起沉積覆蓋在鈦合金基材表面形成雙層抗菌涂層。

優選的，包括以下步驟：1）取相應份數的原料，將所有原料投入混料機中進行混料，將充分混合后的原料加入到壓力設備中，壓力100MPa，持續25min，然后將壓制好的試樣投入燒結爐進行燒結，一階段溫度200℃，加熱時間5h，二階段燒結溫度1200℃，燒結時間2h，三階段溫度500℃，加熱時間2h，空冷；

2）提取粘附蛋白；

3）構建共聚物；

4）將共聚物涂覆到鈦合金基材上，制備抗菌仿生涂層。

優選的，所述粘附蛋白的提取步驟如下：

采集厚殼貽貝的足絲纖維，洗滌三次，冷凍干燥，制成粉末，加入醋酸-尿素溶液，以組織勻漿器在冰上進行勻漿，每半小時加一次苯甲基磺酰氟；另取凍干粉末樣品按照1:3（W/V）比例加入20mL醋酸-鹽酸胍溶液，用組織勻漿器在冰上進行勻漿，兩次勻漿后的樣品溶液離心處理，取上清液透析，經透析后的蛋白樣品真空冷凍干燥，還原；還原后的樣品溶解，于黑暗處反應45min，再加入預冷的丙酮，取沉淀加入溶解液混懸，充分溶解樣品，之后在樣品溶液中加入胰蛋白酶溶液進行酶解，得到足絲中粘附蛋白。