[发明专利]一种表面改性的金属材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面改性的金属材料，其特征在于，所述表面改性的金属材料包括钛和/或钛合金基体和基体表面原位形成的具有纳米拓扑结构的氧化钛膜；

所述表面改性的金属材料由如下制备方法制得：

将钛和/或钛合金与浓度为0.15-0.18 mol/L的盐酸水溶液混合后进行水热反应，使钛和/或钛合金表面原位形成具有纳米拓扑结构的氧化钛膜，得到所述表面改性的金属材料；所述钛和/或钛合金的表面积与盐酸溶液体积的比例为90-120 mm²/mL；所述水热反应的温度为120-240℃；所述水热反应的时间为4-8 h。

2.如权利要求1所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将钛和/或钛合金与浓度为0.15-0.18 mol/L的盐酸水溶液混合后进行水热反应，使钛和/或钛合金表面原位形成具有纳米拓扑结构的氧化钛膜，得到所述表面改性的金属材料；所述钛和/或钛合金的表面积与盐酸溶液体积的比例为90-120 mm²/mL。

3.如权利要求2所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述将钛和/或钛合金与盐酸溶液混合后进行水热反应之前先将钛和/或钛合金进行预处理，所述预处理操作为：用酸液对钛和/或钛合金表面进行清洗，再用去离子水清洗，干燥。

4.如权利要求3所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述酸液为去离子水、氢氟酸和硝酸的混合溶液。

5.如权利要求4所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述酸液为去离子水、48%的氢氟酸和48%的硝酸的混合溶液，三者的体积分数分别为66.7%、20%和13.3%。

6.如权利要求3所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述酸液清洗的时间为20-40 s。

7.如权利要求2所述的表面改性的金属材料的制备方法，其特征在于，所述得到表面改性的金属材料后，将其冷却至20-30℃，并用去离子水清洗，干燥。

8.如权利要求1所述的表面改性的金属材料在生物医用材料、光催化和太阳能电池中的应用。