[發明專利]一種梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110868496.4
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113730654B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉德福;鄧子鑫;潘治貴;米航彪
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: A61L27/30
• 分類號: A61L27/30;A61L27/32;A61L27/56;A61L27/54;A61L27/50;A61L27/06;C23C26/00;C23C24/10
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周孝湖

1.一種梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，所述梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料包括鈦基體和覆在鈦基體表面的梯度多孔生物活性陶瓷涂層，所述梯度多孔生物活性陶瓷涂層從內至外，依次包括Ag阻擋層、羥基磷灰石/Ag復合過渡層、羥基磷灰石生物陶瓷層，其特征在于，所述羥基磷灰石生物陶瓷層為多孔結構；其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將表面預處理過的純鈦試樣塊放置在恒溫加熱臺上加熱，將純銀漿料涂覆在純鈦試樣塊表面，真空干燥，然后進行寬帶激光熔覆，在純鈦試樣塊的表面形成所述Ag阻擋層；

(2)將步驟(1)得到的試樣塊進行表面預處理，然后放置在恒溫加熱臺上加熱，將含有羥基磷灰石和Ag的漿料涂覆在試樣塊的所述Ag阻擋層的表面，真空干燥，然后進行寬帶激光熔覆，在試樣塊的所述Ag阻擋層的表面形成所述羥基磷灰石/Ag復合過渡層；

(3)將步驟(2)得到的試樣塊進行表面預處理，然后放置在恒溫加熱臺上加熱，將含有碳納米管和羥基磷灰石的漿料涂覆在試樣塊的所述羥基磷灰石/Ag復合過渡層的表面，真空干燥，然后進行寬帶激光熔覆，在試樣塊的所述羥基磷灰石/Ag復合過渡層的表面形成所述羥基磷灰石生物陶瓷層，即得梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料。

2.根據權利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，所述羥基磷灰石生物陶瓷層的平均孔徑為5μm-10μm。

3.根據權利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，所述羥基磷灰石/Ag復合過渡層中Ag的質量分數為10％-40％；所述Ag阻擋層的厚度為200μm-240μm；所述羥基磷灰石/Ag復合過渡層的厚度為180μm-200μm；所述羥基磷灰石生物陶瓷層的厚度為220μm-260μm。

4.根據權利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，含有碳納米管和羥基磷灰石的漿料中羥基磷灰石與碳納米管的質量比為(80-95)：(5-20)。

5.根據權利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，寬帶激光熔覆的工藝條件為：激光功率為1000W-1400W，激光掃描速度為180mm/min-240mm/min，光斑尺寸的長為18mm-20mm，寬為2mm-4mm，保護氣氬氣流量為15L/min-20L/min。

6.根據權利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，含碳納米管和羥基磷灰石的漿料是將平均粒徑為20nm、純度大于99.5％的羥基磷灰石粉末和平均直徑為40nm、平均長度為15μm的碳納米管粉末，進行無球磨的混合，然后添加到濃度為2wt.％-3wt.％的聚乙烯醇水溶液中攪拌10min-15min，然后超聲分散5min-10min后獲得的漿料；其中，攪拌轉速為150r/min-240r/min。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂層材料的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，寬帶激光熔覆的工藝條件為：激光功率為1800-2400W，激光掃描速度為210-400mm/min，光斑尺寸的長為18-20mm，寬為2-4mm，保護氣氬氣流量為15-20L/min；

步驟(2)中，寬帶激光熔覆的工藝條件為：激光功率為1400-1650W，激光掃描速度為210-300mm/min，光斑尺寸的長為18-20mm，寬為2-4mm，保護氣氬氣流量為15-20L/min。