[发明专利]一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法，属于生物医用材料领域，包括以下步骤：对钛合金基体表面进行预处理；将喷涂粉末采用激光熔覆喷涂在处理好的钛合金基体表面，所述喷涂粉末包括混合粉末和钛粉，所述混合粉末包括羟基磷灰石粉末和碳酸钙粉末；将喷涂好的钛合金基体放入碱液中进行电极化处理。本发明可有效提高HA的含量，从而提高涂层的生物活性。

技术领域

本发明涉及一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法，属于生物医用材料领域。

背景技术

钛及钛合金因其优良的综合力学性能与加工性能，在较早时期就被人们将其作为人体硬组织的修复和骨科植入物的材料。然而，当纯金属或其金属合金植入到体内后，由于体内环境具有一定的腐蚀性，因此金属植入物表面氧化膜会受到影响和破坏，光鲜的金属表面会暴露于体液中，金属材料释放出大量的金属离子到体液中，释放出的金属离子导致各种对人体健康有害的现象产生，如金属过敏、肉芽肿瘤，甚至肝癌。为了更好地制备出理想的植入物假体，根据临床的需要，在金属表面制备涂层，一方面保留金属优良的力学性能，另一方面发挥陶瓷涂层的生物相容性。

羟基磷灰石(HA)涂层作为一种生物活性陶瓷涂层，在植入物植入人体以后，HA涂层会与人体骨组织相互作用，从而形成骨性结合。HA涂层由于其成分与人体骨成分相似，并且具有优良的生物活性以及无毒、无害、不致癌等优点，同时对骨组织具有良好的诱导生长作用，因此成为了骨科植入物最主要的制作材料。

激光熔覆作为表面改性技术得到了快速的发展，其作为一种表面改性技术已广泛应用于航空、航海，化学工业级生物医学装置，而制备的生物陶瓷涂层孔隙率小，硬度高。但是激光熔覆在制备过程中的高温使得HA分解以及生产杂质相，导致涂层生物活性降低。

发明内容

本发明是提供一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法，可有效提高HA的含量，从而提高涂层的生物活性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法，包括以下步骤：对钛合金基体表面进行预处理；将喷涂粉末采用激光熔覆喷涂在处理好的钛合金基体表面，所述喷涂粉末包括混合粉末和钛粉，所述混合粉末包括羟基磷灰石粉末和碳酸钙粉末；将喷涂好的钛合金基体放入碱液中进行电极化处理。

优选地，所述预处理包括以下步骤：对钛合金基体表面进行打磨；对打磨好的钛合金基体进行清洗并烘干。

优选地，所述混合粉末中羟基磷灰石粉末、碳酸钙粉末的质量比为4:1。

优选地，所述钛粉与混合粉末的质量比为1：1。

优选地，所述激光熔覆喷涂包括以下步骤：在清洗好的钛合金基体上先铺一层钛粉，再将混合粉末铺在钛粉上，所述喷涂粉末总厚度为1mm；使用激光器对铺设好的喷涂粉末进行激光熔覆喷涂，激光器功率为600w~1200w，扫描速度3.8~11.2mm/s，使用氩气为保护气体。

优选地，所述电极化处理包括以下步骤：将喷涂好的钛合金基体与恒流直流电源的阳极相连，以钛片作阴极；将所述钛合金基体和钛片同时置于碱液中，并接通恒流直流电源，加载电压为80V，极化处理3min。

优选地，所述碱液为1mol/L的NaOH溶液。

本发明通过采用激光熔覆的方法对钛合金基体表面进行喷涂后，再将喷涂好的钛合金基体进行电极化处理，可有效将HA杂质相转化为HA，有效提高HA含量，，从而提高涂层的生物活性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种钛合金基体表面HA涂层的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中未加入电极化处理和加入电极化处理后HA衍射峰强度对比图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的实质，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的阐述。