[發(fā)明專利]一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110244587.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113046689B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漆雷廷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州魚(yú)得水電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/35;B05D5/00;B05D7/14;C23C14/58;C23C26/00
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本發(fā)明公開(kāi)了一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金及其制備方法，所述鋁合金包括合金基體，所述合金基體表面自內(nèi)而外依次設(shè)有氮化鈦層、疏水層和聚多巴胺層；在制備時(shí)先對(duì)鋁合金基體進(jìn)行清洗，鋁合金基體置于金屬清洗劑、丙酮、乙醇溶液中清洗，以保證鋁合金表面能夠有效涂覆后續(xù)鍍層；本發(fā)明合金基體自內(nèi)而外依次設(shè)有氮化鈦層、疏水層和聚多巴胺層，制備時(shí)先通過(guò)磁控濺射在鋁合金基體表面濺射加工氮化鈦層，氮化鈦薄膜是一種超硬涂層，具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系數(shù)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在鋁合金表面濺射加工氮化鈦層，能夠有效提高鋁合金的耐磨性能。本發(fā)明工藝設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)單，制備得到的鋁合金不僅具有優(yōu)異的耐磨性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鋁合金，以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金，是輕金屬材料之一，由于鋁合金具有較高的強(qiáng)度，具有良好的鑄造性能和塑性加工性能，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，良好的耐蝕性和可焊性，可作結(jié)構(gòu)材料使用，可用于航天、航空等方向；而在生物醫(yī)療領(lǐng)域，鋁合金同樣有著廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)如今，由于鋁合金的耐蝕性能較差，限制了鋁合金在生物醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展，因此針對(duì)鋁合金耐蝕性能提升的研究層出不窮，常用的處理方法為電鍍、化學(xué)鍍處理、陽(yáng)極氧化處理、有機(jī)聚合物涂覆和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理等，但上述工藝都比較復(fù)雜，而且實(shí)際效果依舊無(wú)法滿足我們的需求。

基于上述情況，我們公開(kāi)了一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金及其制備方法，以解決該問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金，所述鋁合金包括合金基體，所述合金基體表面自內(nèi)而外依次設(shè)有氮化鈦層、疏水層和聚多巴胺層。

較優(yōu)化的方案，所述疏水層為疏水改性的層狀化合物，所述層狀化合物主要由六水合硝酸鎂、硝酸銨溶液、氨水反應(yīng)制得。

較優(yōu)化的方案，所述聚多巴胺層表面通過(guò)十八烷基三甲氧基硅烷疏水化改性處理。

較優(yōu)化的方案，一種生物醫(yī)療用超疏水耐蝕鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)取合金基體，置于金屬清洗劑中，超聲清洗，去離子水沖洗后置于丙酮溶液中，乙醇清洗，烘干備用；

(2)取洗凈的合金基體，置于真空室中，抽真空，再采用純鈦靶，高純氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行磁控濺射，在合金基體表面形成氮化鈦層；

(3)取六水合硝酸鎂、硝酸銨溶液，混合均勻后加入氨水，調(diào)節(jié)pH，加入帶有氮化鈦層的合金基體，200-210℃下保溫反應(yīng)，取出后洗凈，真空干燥，得到基體A；

(4)取氨基硅烷、陰離子表面活性劑和乙醇水溶液，混合攪拌，升溫至65-70℃，再加入基體A，調(diào)節(jié)pH，攪拌反應(yīng)，取出后洗凈，真空干燥，干燥后再置于聚二甲基硅氧烷溶液中，浸漬，干燥，去離子水洗滌，烘干，得到基體B；

(5)取鹽酸多巴胺、Tris-HCl緩沖液，攪拌混合，調(diào)節(jié)pH，加入基體B，浸漬，取出后洗凈，真空干燥，再置于十八烷基三甲氧基硅烷溶液中，浸泡一段時(shí)間，取出，去離子水洗滌，真空干燥，得到成品。

較優(yōu)化的方案，包括以下步驟：

(1)取合金基體，置于金屬清洗劑中，40-50℃下超聲清洗10-20min，去離子水沖洗后置于丙酮溶液中，乙醇清洗，烘干備用；

(2)取洗凈的合金基體，置于真空室中，抽真空后采用純鈦靶，高純氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行磁控濺射，在合金基體表面形成氮化鈦層；