[发明专利]一种带有复合梯度层的镁或镁合金材料及其制备方法

权利要求书

1、一种带有复合梯度层的镁或镁合金材料，其特征在于它由内到外依次是由基材(1)、腐蚀阻挡层(2)和氧化钛生物梯度层(3)组成，基材(1)是纯镁或镁合金，腐蚀阻挡层(2)是纯钛，氧化钛生物梯度层(3)是由氧化钛、含钙和磷物质组成的多孔生物活性涂层，其中所述腐蚀阻挡层(2)的厚度为2～30μm；所述组成腐蚀阻挡层(2)的钛的纯度大于99％；所述氧化钛生物梯度层(3)的厚度为2～20μm。

2、根据权利要求1所述的带有复合梯度层的镁或镁合金材料，其特征在于所述氧化钛生物梯度层(3)中的钙原子和磷原子的比例为1∶1～2∶1。

3、根据权利要求1所述的带有复合梯度层的镁或镁合金材料，其特征在于所述氧化钛生物梯度层(3)中的钙原子和磷原子的比例为1.55∶1～1.8∶1。

4、一种带有复合梯度层的镁或镁合金材料的制备方法，其特征在于它的具体过程为：

步骤一、制备基材，根据需要将镁或镁合金材料加工成特定的形状；

步骤二、预置纯钛的腐蚀阻挡层，在步骤一获得的镁或镁合金试件表面预置致密纯钛的腐蚀阻挡层；

步骤三、构建氧化钛生物梯度层，将步骤二获得的预置致密纯钛层的镁或镁合金试件放入不锈钢电解槽中，保证镁或镁合金试件完全浸入到不锈钢电解槽内的电解液中，并且所述镁或镁合金试件与不锈钢电解槽之间保持绝缘，所述电解液是含有钙离子和磷离子的比例为1.67∶1至2∶1，所述电解液的pH值在13～14之间的溶液；将不锈钢电解槽作为微弧氧化的阴极，镁或镁合金试件作为微弧氧化的阳极，在所述阳极和阴极之间施加脉冲电压，所述脉冲电压的峰-峰值为200～500V，频率为400～800Hz，占空比为4～20％，所述脉冲电压持续时间为2～60min。

5、根据权利要求4所述的带有复合梯度层的镁或镁合金材料的制备方法，其特征在于，在步骤二中，采用磁控溅射或冷喷涂方法在镁或镁合金表面预置纯钛的腐蚀阻挡层。

6、根据权利要求4所述的带有复合梯度层的镁或镁合金材料的制备方法，其特征在于，在步骤三中所述的电解液是由含钙和含磷的电解质与去离子水配制而成。

7、根据权利要求6所述的带有复合梯度层的镁或镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述含钙电解质为醋酸钙或草酸钙；含磷电解质可以为磷酸二氢钠、磷酸氢钠或甘油磷酸钠。