[发明专利]一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法

权利要求书

1.一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，首先采用微弧氧化技术在钛合金基体表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层，然后采用水热化学法使二氧化钛涂层原位反应生成钛酸钡涂层，最后填充极化后的涂层表面的孔洞中，即在医用钛合金表面形成具有生物压电特性的复合涂层，所述二氧化钛涂层富含Ca、P元素；

具体按照以下步骤实施：

步骤1，将经过预处理的钛合金基体试样置于含有电解液的不锈钢槽体中，以钛合金基体试样为阳极，不锈钢槽体为阴极，采用微弧氧化技术在钛合金基体试样表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层；

步骤2，在反应釜中加入氢氧化钡水溶液，将步骤1微弧氧化处理后的钛合金基体试样置于反应釜中进行水热反应，在二氧化钛涂层表面原位生成钛酸钡涂层；

步骤3，将经步骤2处理的钛合金基体试样进行极化处理；

步骤4，填充经步骤3极化处理后的钛合金基体试样涂层表面的孔洞，即在钛合金表面得到具有生物压电特性的复合涂层；

所述步骤1中电解液为含有络合剂浓度为0.05-0.2mol/L、钙离子浓度为0.01-0.5mol/L的、磷酸根离子浓度为0.05-0.5mol/L的混合水溶液。

2.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸二钠中的一种或混合；钙离子来源于为醋酸钙、硝酸钙、氯化钙；磷酸根离子来源于磷酸二氢钠、偏铝酸钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、β-甘油磷酸钠或β-甘油磷酸钾中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中微弧氧化参数为：微弧氧化采用脉冲直流电压，电压为200-500V，脉冲频率为300-900Hz，占空比为10-50％，电解液温度为60℃以下，氧化时间4-20min。

4.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氢氧化钡水溶液浓度为0.1mol/L-0.3mol/L，加入量为反应釜总体积的50％-70％；水热反应温度为140-220℃，保温6-16h。

5.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3中极化介质为空气、甲基硅油、变压器油中的任意一种；极化电压为1-5kV，极化温度为30-150℃，极化时间为1-5h。

6.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4中填充孔洞的材料为生物活性物质或者抗菌类物质。

7.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4中填充方法为浸渍法或者纳米空气喷涂法。