[发明专利]用于在医用PEEK材料的表面上涂覆具有微孔结构的钛的方法

说明书

在用于在医用聚醚醚酮(PEEK)材料的表面上涂覆具有微孔结构的钛的方法中，通过磁控溅射将钛沉积在PEEK的表面上。通过电磁抛光机将沉积在PEEK的表面上的钛的表面进行抛光。通过阳极氧化在钛的抛光表面上形成具有微孔结构的二氧化钛(TiO₂)薄膜。

技术领域

本发明的公开内容涉及一种用于在医用PEEK材料的表面上进行涂覆的方法，更具体地，本发明的公开内容涉及一种用于在医用PEEK材料的表面涂覆具有微孔结构的钛的方法，其中在用于植入人体的医用材料如椎体间融合笼或装置的诸如聚醚醚酮(PEEK)或碳纤维增强的PEEK(CFR-PEEK)的材料的表面上形成具有微孔结构的二氧化钛(TiO₂)薄膜。

背景技术

通常，聚醚醚酮(PEEK)或碳纤维增强PEEK(CFR-PEEK)被广泛用于椎体间融合笼或装置的材料。

PEEK材料是一种硬质聚合物，并且PEEK材料表面的生物相容性(材料在特定情况下表现出适度宿主反应的能力)较低，因此，使用生物相容性较高的钛以常规处理方法例如热喷涂法对PEEK材料的表面进行改造。

韩国专利第10-0993310号公开了使用热喷涂法提高涂覆质量的钛涂覆方法和钛涂覆设备。

然而，在所公开的热喷涂法中，涂层的厚度为约60μm至约100μm，因此涂层的厚度相对较大并且与基材的附着力相对较小。因此，当将用所公开的热喷涂方法涂覆的材料植入人体时，涂层易于剥离。

相关的现有技术是韩国专利第10-1274229号和韩国专利第10-0993310号。

发明内容

技术问题

开发本发明以解决相关技术的上述问题。本发明提供了一种用于在医用PEEK材料表面上进行涂覆的方法，其能够借助通过磁控溅射法在医用PEEK或CFR-PEEK材料的表面上涂覆钛和借助通过阳极氧化法形成具有微孔结构的二氧化钛(TiO₂)薄膜来提高生物相容性。

技术方案

根据一个示例性实施方式，在该方法中，通过磁控溅射将钛涂覆在聚醚醚酮(PEEK)的表面上。通过电磁抛光设备对涂覆在PEEK的表面上的钛的表面进行抛光。通过阳极氧化处理在钛的抛光表面上形成具有微孔结构的二氧化钛(TiO₂)薄膜。

在一个示例中，在涂覆钛期间，可以将钛靶材布置在磁控溅射设备的腔室内。可以将非活性气体注入腔室内。可以在预定的温度和压力条件下向钛靶材施加预定的电压，以在PEEK的表面上涂覆钛。

在一个示例中，在PEEK的表面上涂覆钛期间，压力可以为约5×10^-3托，温度可以为约100℃至约150℃，并且功率可以为约2kW至约3kW。

在一个示例中，在PEEK的表面上涂覆的厚度可以为约2.5μm至约3.0μm。

在一个示例中，在PEEK的表面上涂覆钛期间，在旋转PEEK的情况下通过在钛靶材和PEEK之间施加的电压可产生钛等离子体，并且通过电极产生的磁场到达PEEK，使得可以将在钛靶材表面的周围产生的钛等离子体离子涂覆在PEEK的表面上。

在一个示例中，电磁抛光设备可以包括磁场发生器、磁场转换器、抛光接受器和接纳版。磁场发生器可以具有产生N极磁场的永磁体和产生S极磁场的永磁体。磁场转换器可以旋转磁场发生器，从而以相对短的周期反复转换N极磁场和S极磁场的位置。抛光接收器可以被构造成，在其中容置表面涂覆有钛的PEEK和具有磁性的抛光材料，在其中供应通过磁场发生器产生的磁场。接纳版可以布置在磁场转换器上方并且可以接纳抛光接收器。