AZ31镁合金表面Na‑MMT涂层的制备与测定方法技术

本发明专利技术公开了一种AZ31镁合金表面Na‑MMT涂层的制备与测定方法,所述制备方法包括以钙基蒙脱石(Ca‑MMT)为原料，采用离子交换法制备Na‑MMT，首先进行单因素实验，分析氟化钠用量、温度、时间对Na‑MMT阳离子交换容(CEC)的影响；然后，在单因素基础上，利用响应面法优化工艺条件，建立响应面模型；利用水热法，在AZ31镁合金表面制备Na‑MMT涂层。本发明专利技术在提高镁合金耐蚀性基础上，研发具有促进骨愈合功能的医用镁合金植入材料，减轻病人二次手术的痛苦及经济负担，具有现实性重要意义。

Preparation of AZ31 magnesium alloy surface Na MMT coating and determination method

The invention discloses a preparation method of AZ31 magnesium alloy surface Na MMT coating and the determination methods, the preparation method comprises using calcium montmorillonite (Ca MMT) as raw materials, preparation of Na MMT by ion exchange method, firstly, single factor experiment, analysis of sodium fluoride dosage, temperature and time on Na MMT cation exchange capacity (CEC) effect; then, on the basis of single factor, process optimization by response surface method, the response surface model is built; by hydrothermal method, the preparation of Na MMT coating on AZ31 magnesium alloy surface. On the basis of improving the corrosion resistance of magnesium alloy, the invention develops a medical magnesium alloy implant material with the function of promoting the bone healing, and reduces the pain and the economic burden of the two operation of the patient, and has the realistic significance.

【技术实现步骤摘要】
AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备与测定方法
本专利技术属于医学材料技术制备领域，尤其涉及一种AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备与测定方法。
技术介绍
镁合金材料在工业用途中出现的化学性质活泼，易腐蚀降解等缺点，恰恰可以用来作为医用可降解植入材料，但仍然存在降解过快的问题，怎样使其在完成植入材料的支撑功能后再逐渐降解是医用材料及临床医生关心的重点；另外，在镁合金医用植入材料中，能否使制备的涂层既能延缓降解又能促进骨的与生长愈合呢？本专利技术在AZ31镁合金表面制备Na-MMT涂层，提高镁合金耐蚀性基础上，研发具有促进骨生长愈合的医用镁合金植入材料，减轻病人二次手术的痛苦及经济负担，具有现实性重要意义。蒙脱石由于其资源丰富，廉价易得，除了在医药领域的应用，在多个行业也应用广泛。探讨在AZ31镁合金表面制备Na-MMT涂层的方法。目前尚无该种矿物应用到镁合金表面的报道，根据文献中有关水滑石等矿物涂层的制备，经过多次试验，反复研究，确定制备工艺为水热法，温度160℃，pH10.5，36h。制备出的涂层与基体结合紧密，较均匀，膜层性能相对较好，具有广阔的研究潜力。Na-MMT涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AZ31镁合金表面Na‑MMT涂层的制备方法，其特征在于，所述AZ31镁合金表面Na‑MMT涂层的制备方法包括以下步骤：以钙基蒙脱石Ca‑MMT为原料，采用离子交换法制备Na‑MMT，首先进行单因素实验，分析氟化钠用量、温度、时间对Na‑MMT阳离子交换容CEC的影响；然后，在单因素基础上，利用响应面法优化工艺条件，建立响应面模型；利用水热法，在AZ31镁合金表面制备Na‑MMT涂层。

【技术特征摘要】
1.一种AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法，其特征在于，所述AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法包括以下步骤：以钙基蒙脱石Ca-MMT为原料，采用离子交换法制备Na-MMT，首先进行单因素实验，分析氟化钠用量、温度、时间对Na-MMT阳离子交换容CEC的影响；然后，在单因素基础上，利用响应面法优化工艺条件，建立响应面模型；利用水热法，在AZ31镁合金表面制备Na-MMT涂层。2.如权利要求1所述的AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法，其特征在于，建立响应面模型中选用二次多项式模型建立与检验回归方程；回归方程为：Y＝-1352.84+131.30A-29.12B+10.99C+0.19AB+5.10AC+0.08BC-20.08A2-0.19B2-4.34C2；其中，氟化钠的自变量为A，温度的自变量为B，时间的自变量为C。3.如权利要求1所述的AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法，其特征在于，Na-MMT涂层的制备方法为：称取5gNa-MMT溶于200ml去离子水中，置于250ml锥形瓶中，在室温下磁力搅拌0.5h，使Na-MMT分散均匀；调节悬浮液pH值至10.5，80℃搅拌5h；将预处理的AZ31镁合金放入水热釜中，需保持镁合金直立，将搅拌后悬浮液装入水热釜中，置于恒温干燥箱中130℃，36h后取出，去离子水清洗，吹干；得到Na-MMT涂层。4.如权利要求1～2任意一项所述的AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法，其特征在于，Na-MMT涂层的制备方法中，在碱性环境下发生以下化学反应包括：(1)蒙脱石发生水化反应：Al2[Si4O10](OH)2+10H2O→2Al(OH)3+4Si(OH)4(2)蒙脱石与NaOH的反应:Al2[Si4O10](OH)2+2Na++2OH-→2NaAlSi2O6·H2O(3)镁合金发生水化反应：Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑(4)蒙脱石与Mg(OH)2的反应：2Al2[Si4O10](OH)2+Mg2++2OH-→Mg(Al2Si4O12)·H2O最后，蒙脱石硅氧四面体表面有活性的OH-与镁合金水化反应产生的OH-，在水热条件下，脱去H2O，在镁合金表面形成氧桥，使蒙脱石与镁合金AZ31紧密结合，形成Na-MMT涂层。5.如权利要求1所述的AZ31镁合金表面Na-MMT涂层的制备方法，其特征在于，氟化钠用量对Na-MMT阳离子交换容的影响中随着氟化钠用量的增加Na-MMT阳离子交换容也逐渐增加；当氟化钠用量达到4mmol...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹玉红，王建，王庆昭，曾荣昌，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37