[发明专利]具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料及制备方法

权利要求书

1.具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料，其特征是在钛或钛合金材料的表面分布有微米级的凹凸结构，在凹凸结构的表面分布有纳米级的突刺结构。

2.如权利要求1所述的钛或钛合金材料，其特征是所说的微米级凹凸结构至少被覆于钛或钛合金材料的应用部位全表面。

3.权利要求1或2所述具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料的制备方法，其特征是按下述方式进行：

       1）将表面光洁处理并除去氧化膜层及污物后在避氧条件下干燥的钛或钛合金材料，在0℃~80℃以及50~250V的正脉冲电压和1000~5000Hz频率的条件下，以上述干燥的钛或钛合金材料作为阳极，石墨或铂作为阴极，在含有质量分数为0.05~0.5%的HF和酸类添加剂的水溶液电解液中进行电化学阳极氧化，其中的酸类添加剂为占电解液总质量80~85wt%的醋酸、5~10wt%的H₂SO₄或10~20wt%的H₃PO₄；电解液优选为质量含量分别为0.2% HF与85%醋酸的水溶液、0.05% HF与5% H₂SO₄的水溶液、或0.1% HF与10% H₃PO₄的水溶液；

       2）经阳极氧化后的钛或钛合金材料表面的电解液清除干净后，保存于无水乙醇中。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所说对钛或钛合金材料的表面光洁处理并除去氧化膜层，为将钛或钛合金材料表面打磨抛光后，用含有10~15wt% HF和25~35wt% HNO₃的水溶液，以化学抛光方式除净表面的氧化膜层，化学抛光溶液中优选的HF含量为12wt%、HNO₃为33wt%。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所说对除净表面氧化膜层后的钛或钛合金材料表面污物的清洁，采用在功率为100~400W的超声波作用下依次用丙酮、乙醇和水进行清洗，优选的超声波功率为250W。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所说钛或钛合金材料表面打磨抛光并除净表面氧化膜层及表面清洁后在避氧条件下的干燥，采用真空冷冻干燥。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所说对钛或钛合金材料表面的电化学阳极氧化时间为10分钟~12小时。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所说对钛或钛合金材料表面进行电化学阳极氧化时两电极间的间距≤10厘米，两电极间优选的间距为4厘米。

9.如权利要求3所述的制备方法，其特征是阳极氧化后钛或钛合金材料，在功率为100~400W的超声波作用下用去离子水清洗除净材料表面的电解液，优选的超声波功率为250W。

10.如权利要求3至9之一所述的制备方法，其特征是经阳极氧化并清除干净表面电解液后的钛或钛合金材料在无水乙醇中保存48~72小时。