[發明專利]一種表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110607802.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113322462B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李寧;顏家振;董鑫;張幖;李銳;張玉鮮;劉楠
• 申請（專利權）人: 成都科寧達材料有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/07;C22C30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金及其制備方法和應用，涉及生物合金技術領域。本發明提供的表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金，包括選擇性激光熔覆鈷鉻合金和沉積在所述選擇性激光熔覆鈷鉻合金表面的鈷鉻鎳鎢涂層；以質量百分比計，所述鈷鉻鎳鎢涂層的化學成分包括鈷35～50％、鉻15～25％、鎳5～15％和鎢5～25％。本發明利用鈷鉻鎳鎢涂層能夠提高選擇性激光熔覆鈷鉻合金表面擴散層和氧化層的厚度，提高選擇性激光熔覆鈷鉻合金表面的粗糙度，同時本發明在鈷鉻鎳鎢涂層中加入鎳元素和鎢元素，能夠使鈷鉻合金和陶瓷的結合更加致密，進而提高金瓷結合強度。

技術領域

本發明涉及生物合金技術領域，具體涉及一種表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金及其制備方法和應用。

背景技術

選擇性激光熔覆技術(SLM)屬于金屬3D打印技術的一種，被廣泛應用于牙科修復領域，這是因為它十分適合個性化、復雜零部件的制備，可以輕松滿足不同患者的需求。鈷鉻合金最早用于制作人工關節具有杰出的生物相容性，已廣泛用到口腔領域，由于其不含對人體有害的鎳元素與鈹元素，安全可靠，且價格合理，鈷鉻合金烤瓷牙已成為非貴金屬烤瓷的首選，適合大多數牙齒的修復，尤其適合后牙固定橋等固定修復。在修復口腔缺損牙部位時，為了滿足美學的需要和與牙周組織良好的生物相容性，通常采用金屬冠或橋作為基底，在基底上覆蓋與天然牙外觀上相似的瓷粉，經過烤瓷燒結而成的烤瓷修復體。這種金瓷修復體具有天然牙外觀和金屬基底良好的理化性能。目前，選擇性激光熔覆鈷鉻合金已成為國內外對牙體、牙列缺損修復的主要方式之一，但其在實際臨床應用中容易出現崩瓷、瓷剝落等現象，這嚴重限制了其在口腔修復領域的進一步應用。

金瓷結合強度是反映金瓷基底冠與瓷面是否有良好結合的一個指標。長期的臨床研究表明，鈷鉻烤瓷修復體因崩瓷、裂瓷而導致修復失敗的病例占很大比例。孫啟等人(激光選區熔化鈷鉻烤瓷合金金瓷結合界面的特性，中國組織工程研究第25卷，第四期)對比了鑄造鈷鉻合金和選擇性激光熔覆鈷鉻合金的金瓷結合性能，得出選擇性激光熔覆鈷鉻合金的金瓷結合性能較差的結論。

而且精密鑄造鈷鉻合金烤瓷件偏向于內聚斷裂，激光選區熔化鈷鉻合金烤瓷件偏向于黏附斷裂。以往的很多研究主要集中在鑄造鈷鉻合金，關于提高選擇性激光熔覆鈷鉻合金金瓷結合性能的研究較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金及其制備方法和應用，采用本發明提供的表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金制備烤瓷修復體，能夠提高選擇性激光熔覆鈷鉻合金金瓷結合性能，保證其在實際臨床使用過程中不會出現崩瓷、瓷剝落和瓷斷裂。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金，包括選擇性激光熔覆鈷鉻合金和沉積在所述選擇性激光熔覆鈷鉻合金表面的鈷鉻鎳鎢涂層；

以質量百分比計，所述鈷鉻鎳鎢涂層的化學成分包括鈷35～50％、鉻15～25％、鎳5～15％和鎢5～25％。

優選地，所述鈷鉻鎳鎢涂層的厚度為0.2～0.8mm。

優選地，所述鈷鉻鎳鎢涂層的表面粗糙度為Ra為1.5～5μm。

優選地，所述選擇性激光熔覆鈷鉻合金的化學成分包括：Cr 24.5～25.5wt.％、W5～6wt.％、Mo 4～5wt.％、Si 0.5～1wt.％和余量的Co。

本發明還提供了上述技術方案所述表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金的制備方法，包括以下步驟：

將選擇性激光熔覆鈷鉻合金置于酸溶液中，進行腐蝕處理，得到腐蝕后的鈷鉻合金；

將所述腐蝕后的鈷鉻合金置于電解液中，進行電沉積處理，得到表面改性選擇性激光熔覆鈷鉻合金；所述電解液的成分包括氯化鎳5～10g/L、氯化鈷7～15g/L、氯化鉻3～8g/L、氯化鎢8～12g/L、硫脲3～6g/L和焦磷酸鉀20～30g/L。