[发明专利]一种钽镀层及其制备方法及牙种植体

说明书

本发明涉及一种钽镀层及其制备方法及牙种植体。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种钽镀层及其制备方法及牙种植体。

背景技术

医用金属(不锈钢、钛及钛合金)表面的钽涂层制备及其临床应用趋势已经成为未来发展趋势。钛合金具有比重小、比强度高、弹性模量低、易加工成形、原料资源丰富等特点，现已发展成为外科植入物较为理想的功能结构材料。但是，复杂的人体内环境会引起金属材料腐蚀而导致有毒元素的释放，生物相容性因此降低；此外，金属材料的弹性模量与人体骨组织相差过大，易产生应力屏蔽效应，不利于新骨生长和重塑。

发明内容

发明人发现，对医用金属材料进行表面改性，以提高其综合性能成为一种简便、快捷而又行之有效的方法。在医用金属材料表面制备钽涂层，既利用了材料已经具备的性能优势，又发挥了金属钽生物相容性佳的特点，同时降低了完全使用金属钽的高昂成本。

本发明创新地使用化学气相渗透(CVI)设备制备金属钽镀层。本发明通过向靶材加热炉通入惰性气体，使惰性气体与钽靶材蒸汽一同向反应腔室中扩散，在待镀工件表面形成钽镀层，由于惰性气体原子撞击靶材蒸汽使其分散，故有良好的均镀能力，还具有绕射能力强的特点，工件背面、凹槽、窄缝处都能镀覆。

在一些方面，本公开提供一种化学气相渗透(CVI)制备钽镀层的方法，包括以下步骤：

(1)提供化学气相渗透(CVI)设备，所述化学气相渗透(CVI)设备包括用于容纳待镀工件的反应腔室和靶材加热炉，靶材加热炉用于向反应腔室提供靶材蒸汽；

(2)将待镀工件置于反应腔室中，将反应腔室抽真空；

(3)将待镀工件预热；

(4)将钽靶材置于靶材加热炉中加热，以产生钽靶材蒸汽；

(5)向靶材加热炉通入惰性气体，使惰性气体与钽靶材蒸汽一同向反应腔室中扩散，在待镀工件表面形成钽镀层。

在一些实施方案中，步骤(2)中，所述反应腔室被抽真空至1×10^-3Pa以下。

在一些实施方案中，步骤(3)中，预热的温度为500～700℃。

在一些实施方案中，步骤(4)中，所述钽靶材被加热至6000～6300℃。

在一些实施方案中，步骤(4)中，所述钽靶材的Ta纯度≥99.99％，各杂质元素＜0.005ppm，所述杂质元素为Al、Cr、U、Th、As、Hg或Pb。

在一些实施方案中，步骤(5)中，惰性气体为氩气。

在一些实施方案中，步骤(5)中，通入惰性气体流量为50～130mL/min。

在一些实施方案中，制备钽镀层的方法还包括制备钽靶材的步骤，包括：

1)采用电子束炉熔炼制备钽铸锭，钽锭的Ta纯度≥99.995％，各杂质元素＜0.005ppm高纯锭材，所述杂质元素为Al、Cr、U、Th、As、Hg或Pb；

2)对钽铸锭进行锻造、轧制和真空热处理，获得钽靶材。

在一些实施方案中，制备钽镀层的方法还包括以下步骤：

将所述待镀工件在放入反应腔室之前，对待镀工件进行预处理；

所述预处理依次包括以下操作：蒸馏水超声清洗、去污剂超声清洗、异丙酮超声清洗、丙酮超声清洗、蒸馏水超声清洗、、蒸馏水超声清洗、蒸馏水冲洗、吹干。

在一些实施方案中，待镀工件的成分为金属、陶瓷、玻璃或塑料；

在一些实施方案中，待镀工件的成分为钛金属、钛合金或不锈钢。