[發(fā)明專利]一種等離子體仿生植入材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010556404.4
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111921015A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳征威
• 申請（專利權(quán)）人: 吳征威
• 主分類號: A61L27/32
• 分類號: A61L27/32;A61L27/30;A61L27/06;A61L27/56;A61L27/54;A61L31/02;A61L31/08;A61L31/14;A61L31/16;B22F3/11;C23C26/00;C23C14/48;B33Y10/00
• 代理公司: 合肥律通專利代理事務所(普通合伙) 34140
• 代理人: 吳奇

1.一種等離子體仿生植入材料，其特征在于：所述仿生鈦合金植入材料以具有低彈性模量的多孔鈦合金材料為基體，通過等離子體多維深度仿生構(gòu)建和表面多功能化處理，形成三維多孔主體結(jié)構(gòu)和多重表面功能的表層結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體仿生植入材料，其特征在于：所述低彈性模量的彈性模量范圍為2Gpa-40Gpa。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體仿生植入材料，其特征在于：所述多孔鈦合金材料為純鈦或醫(yī)用鈦合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子體仿生植入材料，其特征在于：所述多孔鈦合金材料為α型鈦合金、α+β型鈦合金、β型鈦合金或鎳鈦形狀記憶鈦合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體仿生植入材料，其特征在于：所述多重表面功能包括但不限于促成骨或抗感染。

6.一種等離子體仿生植入材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、純鈦或醫(yī)用鈦合金粉體金屬熔融快速成型；

S2、純鈦或醫(yī)用多孔鈦合金新型微等離子體氧化處理；

S3、純鈦或醫(yī)用多孔鈦合金等離子體浸沒與離子注入處理；

S4、多功能仿生鈦合金等離子體表面改性優(yōu)化。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體仿生植入材料的制備方法，其特征在于，步驟S1包括以下分步驟：

S11、準備電子束熔融設(shè)備工作艙；

S12、平鋪一層微細純鈦或醫(yī)用鈦合金粉薄層；

S13、高能電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)后聚焦在焦點處產(chǎn)生高密度能量；

S14、掃描純鈦或醫(yī)用鈦合金粉薄層在局部微小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高溫；

S15、電子束掃描將純鈦或醫(yī)用鈦合金微粒熔融；

S16、電子束連續(xù)掃描形成線狀和面狀金屬層；

S17、重復所述S12-S16步驟，形成多層所述線狀和面狀金屬層直至形成完整所述多孔鈦合金材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體仿生植入材料的制備方法，其特征在于，步驟S2包括以下分步驟：

采用加載超聲輔助裝置的新型微等離子體氧化處理方法在多孔鈦合金材料內(nèi)部涂覆具有促成骨作用的活性羥基磷灰石成分。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體仿生植入材料的制備方法，其特征在于，步驟S3包括以下分步驟：

S31、脈沖空載與等離子體浸沒階段；

S31、等離子體氛圍中的活性離子與靶臺上樣品的最表層發(fā)生作用。

S32、脈沖加載與離子注入階段。

S32、由于等離子體處于零電勢而靶臺上樣品處于負電勢，等離子體中的正離子通過此電勢差注入目標樣品，進而使得表面改性層具有百納米至微米級別的深度。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體仿生植入材料的制備方法，其特征在于，步驟S4包括以下分步驟：

S41、支架整體及表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計；

新型等離子體表面改性處理，在多孔材料表面引入活性官能團及注入具有成骨活性的鈣、鍶等元素；

S42、仿生鈦合金植入材料等離子體表面修飾優(yōu)化。

針對性地在材料表層注入銀、鋅、鈰等具有抗菌消炎作用的金屬元素。