[發明專利]鈦合金減磨涂層的制備方法、鈦合金構件及應用

有效

• 申請號: 202211257158.8
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115607735B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 金強;蔡濤;陳煥毅;矯程程;阮欣欣;虞錦洪;江南
• 申請（專利權）人: 富地潤滑科技股份有限公司;寧波杭州灣新材料研究院;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: A61L27/30
• 分類號: A61L27/30;A61L27/34;A61L27/06;A61L27/50;A61F2/30
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種鈦合金構件，包括鈦合金基材以及形成于所述鈦合金基材表面的減磨涂層，其特征在于：

所述減磨涂層包括金剛石層以及設置于所述鈦合金基材與金剛石層之間的絡合層，所述絡合層至少由具有多個磷酸基和/或羧基的絡合劑形成，所述金剛石層至少由氨基化的金剛石納米片形成；

所述鈦合金基材為表面羥基化的鈦合金基材，所述絡合層與鈦合金基材之間產生磷酸酯基和/或酯基連接，所述金剛石層與所述絡合層之間產生磷酸胺基和/或酰胺基連接。

2.根據權利要求1所述的鈦合金構件，其特征在于，所述絡合層沿著所述鈦合金基材的金屬氧化層分布，厚度為200-300nm；

和/或，所述金剛石層的厚度為150-200nm。

3.根據權利要求1所述的鈦合金構件，其特征在于，所述金剛石納米片的直徑為50-200nm，厚度為5-15nm。

4.一種鈦合金減磨涂層的制備方法，其特征在于，包括：

提供表面羥基化的鈦合金基材以及氨基化的金剛石納米片；

使包含多個磷酸基和/或羧基的絡合劑與所述鈦合金基材表面進行配合反應，形成絡合層；

使所述金剛石納米片與所述絡合層表面進行自組裝反應，形成金剛石層。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述絡合劑包括植酸、植酸鈉、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸以及單寧酸中的任意一種或兩種以上的組合。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，使包含所述絡合劑的絡合溶液與所述鈦合金基材表面接觸，發生所述配合反應；

所述絡合溶液中絡合劑的質量分數為1-5%；

所述配合反應的溫度為40-60℃，時間為24-72h。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，具體包括：

使所述絡合層與金剛石納米片的分散液接觸，進行所述自組裝反應；

所述分散液中金剛石納米片的濃度為20-50mg/mL；

所述自組裝反應的溫度為25-30℃，時間為24-72h。

8.一種摩擦結構，包括能夠相互摩擦的第一摩擦體、第二摩擦體；

其特征在于，所述第一摩擦體和/或第二摩擦體為權利要求1-3中任意一項所述的鈦合金構件，且所述鈦合金構件表面的減磨涂層被潤滑液潤滑；

所述潤滑液包括蠶絲蛋白以及水和/或水性溶劑。

9.根據權利要求8所述的摩擦結構，其特征在于，所述潤滑液中蠶絲蛋白的質量分數為2-10%。

10.一種鈦合金關節頭，其特征在于，其摩擦面設置有權利要求4-7中任意一項所述的制備方法制得的鈦合金減磨涂層。

11.一種人工關節，其特征在于，包括第一關節頭和第二關節頭，所述第一關節頭與第二關節頭之間構成權利要求8-9中任意一項所述的摩擦結構。

12.根據權利要求11所述的人工關節，其特征在于，所述人工關節還包括關節囊，所述關節囊包裹所述第一關節頭和第二關節頭的摩擦部，且所述關節囊中容置有所述摩擦結構中的潤滑液。