[发明专利]一种含有多元生物覆盖层的骨修复材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含有多元生物覆盖层骨修复材料，其特征在于：材料从内至外依次由金属基体、等离子电解氧化膜和多元生物覆盖层包裹构成。

2.根据权利要求1所述含有多元生物覆盖层的骨修复材料，其特征在于：所述的金属基体为钛、钛合金Ti-Al-V或钛合金Ti-Zr-Nb；所述的等离子电解氧化膜为Ca、P氧化膜；所述的多元生物覆盖层为含有类骨元素Mg、Mn、Na、Ce、Dy、Y和Si中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述含有多元生物覆盖层的骨修复材料，其特征在于：所述金属基体的形状和大小为任一形状和大小。

4.根据权利要求1所述含有多元生物覆盖层的骨修复材料，其特征在于：所述等离子电解氧化膜的厚度为5～30μm。

5.根据权利要求1所述含有多元生物覆盖层的骨修复材料，其特征在于：所述多元生物覆盖层的厚度为0.5～1μm。

6.一种根据权利要求2所述的含有多元生物覆盖层的骨修复材料的制备方法，其特征在于：包括以下四个步骤：

步骤一，金属基体表面预处理：将金属基体表面依次采用50～2000号的水磨砂纸进行打磨，并在靠近基体边缘处钻多个孔径为1～5mm的孔；然后用蒸馏水、无水乙醇或丙酮进行清洗和晾干或吹干；再在孔中固定包覆有耐高温胶套的金属导线；

步骤二，采用等离子电解氧化技术在金属基体上制备含Ca、P的等离子电解氧化膜：使用的电解质溶液为Ca(CH₃COO)₂﹒H₂O浓度0.03～0.07mol/L，NaH₂PO₄﹒2H₂O浓度为0.05～0.1mol/L，EDTA-2Na浓度0.04-0.115mol/L，NaOH浓度为0.3～3mol/L；制备参数为正负向电流0.5～25A，正向电压200～500V，负向电压50～100V，脉冲频率50～1000Hz，正负占空比40～60%；得到的含Ca、P复合膜厚度为5～30μm；

步骤三，采用提拉法在含有Ca、P的等离子电解氧化膜上制备含有类骨元素的多元生物覆盖层：用类骨元素的盐和络合剂，所用的络合剂浓度为类骨元素盐总的物质的量浓度之和的1～4倍，搅拌至化合物全部溶解，并且在40℃～100℃加热0.1～5h制成溶胶；将含有等离子电解氧化膜的金属基体浸入溶胶中，再以0.01～20mm/s的速度提出溶胶，重复次数为1～20次,制得多元生物覆盖层厚度为0.5～1μm；

步骤四，将样品热处理：将步骤三制得的含有多元生物覆盖层的骨修复材料放置在高温炉中，炉温以1～30℃/min速度缓慢升温至200℃～500℃，处理时间为0.5～10h。

7.根据权利要求6所述的含有多元生物覆盖层的骨修复材料的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的络合剂为柠檬酸或乙二胺四乙酸钠。

8.根据权利要求6所述的含有多元生物覆盖层的骨修复材料的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的类骨元素的盐为乙酸镁、乙酸锰、乙酸铈、硝酸钇、乙酸镝、硅酸钠中的一种或多种。