[发明专利]一种钛合金微孔骨表面二氧化钛薄膜涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用生物活性复合材料，特别涉及一种钛合金微孔骨表面二氧化钛薄膜涂层的制备方法。 

背景技术

Ti₆A1₄V合金具有比强度高，耐蚀性能优异，高温抗蠕变性能和无磁性等优良的性能，是目前最为常用的人工骨植入体和手术器械的生物医学材料。

然而,当Ti₆A1₄V合金人工骨长期处于人体体液环境中时,其表面将会自发形成的具有防御保护性的二氧化钛薄膜， 所生成的TiO₂薄膜稳定性、耐久性差,且极可能被剥离甚至溶解于人体中,导致Ti₆A1₄V合金中的有毒元素A1、V析出,并且随着这层TiO₂薄膜的破坏, Ti₆A1₄V合金表面的腐蚀作用将会加剧。由于Ti₆A1₄V合金存在的磨损、腐蚀、植入感染问题，常常导致人工骨植入失败。

目前，各种已采用的Ti₆A1₄V合金表面改性的方法均没有能够达到理想的临床应用效果，主要问题是表面结合强度不够或制造成本高。因此，继续探索新的在Ti₆A1₄V合金表面制备涂层的方法，仍然是非常重要的前沿课题。

发明内容

本发明是为了改变现有的技术不足，而制备一种保护Ti₆A1₄V合金微孔骨的耐腐蚀性能良好的二氧化钛薄膜涂层。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

步骤1.将TiPT、C₃H₈O、HCL和H₂O混合，它们之间的摩尔比为1.0: 9.1: 0.15:1.1，并用磁力搅拌器搅拌20分钟，保持温度在0-15⁰C下陈化12-18小时，得到二氧化钛溶胶。

步骤2.将Ti₆A1₄V合金微孔骨浸入上述二氧化钛溶胶中24-48小时，温度保持在15-25⁰C。

步骤3.取合金微孔骨样品浸泡在40ml的 0.5mol/l硝酸溶液中10-15天，温度保持在50-70⁰C，所述的合金微孔骨样品大小为10mm*30mm*1mm。

步骤4.将Ti₆A1₄V合金微孔骨样品以3cm/min的速度慢慢从硝酸水溶液中取出来并在常温下冷却，从而完成薄膜涂层的制备。

本发明的有益效果：

利用该方法形成的具有防御保护性的TiO₂薄膜稳定性、耐久性好,能保护Ti₆A1₄V合金微孔骨在人体中不容易剥离甚至溶解。

该方法制作的TiO₂薄膜方法简单，成本低廉，具有潜在的生物医用领域的应用价值。

附图说明

图1为Ti₆A1₄V合金微孔骨表面的二氧化钛薄膜涂层厚随浸入时间而变化图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明的原理是利用计算机技术对微孔结构进行力学研究, 优化出力学性能最好的微孔结构，利用Ti₆A1₄V合金粉末激光烧结成型人工微孔骨。本发明中采用Ti₆A1₄V合金微孔骨样品大小为10mm*30mm*1mm。将一定摩尔比 的 TiPT（异丙氧基钛): C₃H₈O(无水异丙醇):HCL(盐酸): H₂O(水) 搅拌均匀并陈化得到二氧化钛(TiO₂)溶胶。并使用浸渍提拉法在钛合金微孔骨表面合成二氧化钛薄膜涂层，所生成的TiO₂薄膜稳定性和耐久性好,能极好地保护Ti6A14V合金表面不剥离。

实例1