一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法,首先采用微弧氧化技术在钛合金基体表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层，然后采用水热化学法在二氧化钛涂层原位反应生成钛酸钡涂层，最后填充极化后的涂层表面的孔洞，即在医用钛合金表面形成具有生物压电特性的复合涂层。本发明专利技术制得的涂层内层致密，与基体结合良好，稳定性高，同时可以有效阻止有害金属离子向体液溶出；表层多孔的钛酸钡涂层能够产生压电效应，促进局部血液循环，进一步加快骨的修复；孔洞中填充有利于早期骨组织的生长的物质或抗菌类药物，同时粗糙的表面利于细胞的粘附与增值，使得金属材料具有良好的生物相容性和生物活性。

【技术实现步骤摘要】
一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法
本专利技术属于生物医用材料表面改性
，涉及一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法。
技术介绍
医用钛合金因其本身高强度、低弹性模量、无磁性、优异的化学稳定性及良好的生物相容性而在医用植入领域得到广泛的应用。但医用钛合金在成分与结构方面与骨组织存在较大差异，植入人体后与骨组织之间只是简单的机械嵌合，不能形成强有力的化学键合，容易造成植入体的松动与脱落。因此对其进行表面改性是非常有必要的，表面改性既能保留钛合金本身的优异性能，又能解决其所缺乏的生物活性等问题。研究表明，骨组织是天然的压电体，可将自身运动这类微小的机械应力转化为电效应，产生微电流。微电流作用于人体体液中的钙离子、磷酸根离子，促进其沉积，为骨组织的生长提供养分，提高了对宿主骨植入材料的整合，同时这种电信号作用于骨细胞和细胞外环境，促进细胞外间隙大分子的生成，进一步使活骨加快愈合。目前，作为骨修复材料中以压电陶瓷研究为主，而无铅压电陶瓷钛酸钡(BaTiO3)，其良好的压电性和生物相容性而被广泛研究。因此，研究一种压电性能优良，生物活性高，涂层与基体结合力强，同时涂层稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，首先采用微弧氧化技术在钛合金基体表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层，然后采用水热化学法使二氧化钛涂层原位反应生成钛酸钡涂层，最后填充极化后的涂层表面的孔洞中，即在医用钛合金表面形成具有生物压电特性的复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，首先采用微弧氧化技术在钛合金基体表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层，然后采用水热化学法使二氧化钛涂层原位反应生成钛酸钡涂层，最后填充极化后的涂层表面的孔洞中，即在医用钛合金表面形成具有生物压电特性的复合涂层。2.根据权利要求1所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛涂层富含Ca、P元素。3.根据权利要求1或2所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将经过预处理的钛合金基体试样置于含有电解液的不锈钢槽体中，以钛合金基体试样为阳极，不锈钢槽体为阴极，采用微弧氧化技术在钛合金基体试样表面原位生成内层致密、表层多孔的二氧化钛涂层；步骤2，在反应釜中加入氢氧化钡水溶液，将步骤1微弧氧化处理后的钛合金基体试样置于反应釜中进行水热反应，在二氧化钛涂层表面原位生成钛酸钡涂层；步骤3，将经步骤2处理的钛合金基体试样进行极化处理；步骤4，填充经步骤3极化处理后的钛合金基体试样涂层表面的孔洞，即在钛合金表面得到具有生物压电特性的复合涂层。4.根据权利要求3所述的一种医用钛合金表面生物压电复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中电解液为含有络合剂浓度为0.05-0.2mol/L、钙离子浓度为0.01-0.5mol/L的、磷酸根离子浓度为0.05-0.5mol/L的混合水溶液。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤玉斐，田朴，赵康，吴聪，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61