[发明专利]钛合金复合材料及其制备方法、外科植入物和医疗器械

权利要求书

1.一种钛合金复合材料，其特征在于，包括：

钛合金基底；和，

金刚石涂层，形成在所述钛合金基底的表面上；

其中，所述金刚石涂层包括位于所述钛合金基底同一表面的微米金刚石岛以及纳米金刚石层；

所述微米金刚石岛非连续设置于所述钛合金基底表面；

所述纳米金刚石层设置于所述微米金刚石岛表面以及所述钛合金基底未设置有所述微米金刚石岛的表面。

2.根据权利要求1所述的钛合金复合材料，其特征在于，所述微米金刚石岛为多个纳米金刚石颗粒形成的聚集体；

优选地，所述微米金刚石岛的粒径为2～5μm，优选为2.5～4.5μm；

优选地，所述纳米金刚石涂层的厚度为50～200nm，优选为100～200nm。

3.根据权利要求1或2所述的钛合金复合材料，其特征在于，相邻的所述微米金刚石岛之间的距离小于2μm，优选为0.2～1μm；

优选地，所述纳米金刚石涂层中纳米金刚石的粒径为3～20nm，优选为6～18nm。

4.权利要求1-3任意一项所述的钛合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将经过预处理的钛合金基底进行一次植晶处理后，采用化学气相沉积法在钛合金基底部分表面形成非连续的微米金刚石岛；

将形成有非连续的微米金刚石岛的产品进行二次植晶处理后，采用化学气相沉积法形成纳米金刚石层，得到钛合金复合材料。

5.根据权利要求4所述的钛合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述一次植晶的植晶密度为10⁶～10⁸个/cm²，优选为(2～8)×10⁷个/cm²；

和/或，所述二次植晶的植晶密度为10⁸～10¹⁴个/cm²，优选为10¹³～10¹⁴个/cm²。

6.根据权利要求4或5所述的钛合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述一次植晶采用的一次植晶溶液包括以下原料：纳米金刚石粉、阴离子表面活性剂和水，其中，纳米金刚石粉质量占一次植晶溶液质量的0.005～0.5％，阴离子表面活性剂在一次植晶溶液中的浓度为10^-6～10^-3mol/L，一次植晶溶液pH为2～8；

优选地，所述阴离子表面活性剂为草酸或柠檬酸；

优选地，所述二次植晶采用的二次植晶溶液包括以下原料：纳米金刚石粉、阳离子表面活性剂和水，其中，纳米金刚石粉质量占二次植晶溶液质量的0.005-0.5％，阳离子表面活性剂在二次植晶溶液中的浓度为10^-6～10^-3mol/L，二次植晶溶液pH为3～5；

优选地，所述阳离子表面活性剂为赖氨酸或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。

7.根据权利要求4或5所述的钛合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述一次植晶的植晶方式为将经过预处理的钛合金基底放入一次植晶溶液中，超声处理后再进行干燥；优选地，超声处理时间为20-60min，干燥方式为用氮气吹干；

和/或，所述二次植晶的植晶方式为将形成有非连续的微米金刚石岛的产品放入二次植晶溶液中，超声处理后再进行干燥；优选地，超声处理时间为20-60min，干燥方式为用氮气吹干。