[發明專利]一種醫用鈦合金表面生物壓電抗菌涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202110777738.9
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113502524B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 湯玉斐;程軍華;李伯琛;吳聰;趙康;劉夢瑩
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;C25D11/16;C25D11/02;C25D11/24;C25D11/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種醫用鈦合金表面生物壓電抗菌涂層的制備方法，其特征在于，采用陽極氧化技術結合水熱反應法，在醫用鈦合金表面制備出鈦酸鋇納米棒涂層，并通過浸漬法在納米棒涂層中負載銀納米顆粒，即在醫用鈦合金表面制備出生物壓電抗菌涂層；具體操作步驟如下：

步驟1，鈦合金表面處理

將鈦合金表面打磨至鏡面，用去離子水沖洗干凈，然后在化學拋光液中進行化學拋光處理；

步驟2，鈦合金表面制備二氧化鈦納米棒涂層

將氟化銨、草酸按照一定比例加入去離子水中，攪拌均勻得到電解液，以步驟1處理后的鈦合金為陽極，鉑片為陰極，調整陽極和陰極之間的距離、陽極氧化電流和陽極氧化時間，在電解液中對鈦合金進行陽極氧化處理；之后將鈦片清洗干凈，然后進行退火處理，即在鈦合金表面形成二氧化鈦納米棒涂層；

步驟2中的氟化銨、草酸、去離子水的質量比依次為1～4：2～10：180～220；陽極和陰極之間的距離為20～50mm，氧化電流為50～200mA，氧化時間為20～60min；退火溫度為300～600℃，退火時間為1～5h；

步驟3，鈦合金表面制備鈦酸鋇納米棒涂層

將步驟2處理之后的表面有二氧化鈦納米棒涂層的鈦合金在氫氧化鋇水溶液中進行水熱反應；之后將鈦片清洗干凈，鈦合金表面的二氧化鈦納米棒涂層就轉換成鈦酸鋇納米棒涂層；

步驟4，鈦合金表面制備載銀納米顆粒的鈦酸鋇納米棒涂層

將步驟3得到的表面附著有鈦酸鋇納米棒涂層的鈦合金浸泡在硝酸銀溶液中，之后在紫外燈下進行照射，將納米棒表面的銀離子還原為銀納米顆粒，即在鈦合金表面獲得載銀納米顆粒的鈦酸鋇納米棒涂層；

步驟4中硝酸銀溶液的濃度為0.01～0.1mol/L，浸泡時間為20～60min，紫外燈照射時間為10～60min；

步驟5，極化處理

將步驟4得到的表面載銀納米顆粒的鈦酸鋇納米棒涂層的鈦合金在一定的極化場強和極化溫度下極化一段時間，最后即在鈦合金表面得到生物壓電抗菌涂層；

步驟5中極化處理的極化場強為10～14kV，極化時間為20～100min，極化溫度為120～160℃。

2.根據權利要求1所述的一種醫用鈦合金表面生物壓電抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟1中的鈦合金為鈦片、鈦釘或鈦合金支架，打磨方式為砂紙打磨。

3.根據權利要求2所述的一種醫用鈦合金表面生物壓電抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟3中氫氧化鋇的濃度為0.01～0.3mol/L；水熱反應的條件為：水熱溫度為180～240℃，水熱時間為2～5h。