The invention discloses a method for surface oxidation strengthening of medical titanium materials. The method is based on two-step anodic oxidation method, and then uses organic acid solution as electrolyte, and gives short-time anodic oxidation again, so that a layer of adhesive layer is formed between the bottom of the titanium nanotube and the interface of the titanium substrate, and a new shear-resistant and wear-resistant material is obtained. Corrosion resistant new titanium (Tai Hejin) TiO2 nanotube engineering materials. Compared with the existing technology for preparing titanium dioxide nanotubes, the present invention solves the technical problems of easy peeling and poor mechanical stability of ordinary anodized titanium dioxide nanotubes without changing the material structure, enhances the corrosion resistance of titanium dioxide nanotubes, and breaks through the bottleneck restricting the practical application of titanium dioxide nanotube engineering materials. It is an ideal surface modification technology for medical titanium-based materials because of its low cost, simplicity and rapidity, and no need to introduce additional equipment.
【技术实现步骤摘要】
医用钛材料表面氧化强化方法
本专利技术涉及一种医用钛材料表面氧化强化方法。
技术介绍
对钛基材料表面进行氧化处理是提高其耐磨损及耐腐蚀性能的必要手段之一,特别是在生物医用领域具有重要的应用前景。目前,钛基材料表面氧化处理方法主要有:阳极氧化,微弧氧化。研究表明,采用阳极氧化法在钛基材料表面生长TiO2纳米管层,是提高这类材料生物活性的关键技术之一。例如专利,一种金属表面刻蚀纳米孔阵列的形貌,201220024411.0报道指出,TiO2纳米管层具有促进成骨细胞分化的功能。然而,通过传统的阳极氧化法制备得到的TiO2纳米管存在一些问题。例如,大量报道指出TiO2纳米管层与钛基底结合力差的缺点和问题,其主要表现在TiO2纳米管结构在外加应力或钛基底局部形变的条件下,管层大面积的剥离钛基底,从而导致材料失效。考虑到材料服役环境与条件,该缺陷极大地限制了TiO2纳米管在各个潜在领域的实际应用。为此,世界范围内的研究人员做了大量工作,多数研究人员将TiO2纳米管进行热处理,在400-1000度下煅烧,通过改变TiO2的晶型来提高TiO2纳米管的机械性能,但此方法性能改善十分有限。埃尔朗根-纽伦堡大学的学者[RobertHahn,etal.SemimetallicTiO2Nanotubes.AngewandteChemie48(2009)7236-7239]将TiO2纳米管放在通有乙炔气体的气氛下煅烧,将碳元素掺杂于TiO2纳米管中,得到TiOxCy半金属相纳米管,增强了硬度、拉伸强度及耐磨性质。此方法在一定程度上增强了管层本身的硬度等机械性能,并没有实质上的解决管层 ...
【技术保护点】
1.医用钛材料表面氧化强化方法,其特征在于具体步骤为:1)将经过前处理的钛基金属利用氟化铵阳极氧化法预处理,在表面生成TiO2纳米管层,后超声震荡去除生成的TiO2纳米管层,得到表面光洁的钛基金属;2)再次进行氟化铵阳极氧化,合成TiO2纳米管于钛基金属表面;3)进行磷酸阳极氧化,得到新型TiO2纳米管,即表面强化的钛基金属。
【技术特征摘要】
1.医用钛材料表面氧化强化方法,其特征在于具体步骤为:1)将经过前处理的钛基金属利用氟化铵阳极氧化法预处理,在表面生成TiO2纳米管层,后超声震荡去除生成的TiO2纳米管层,得到表面光洁的钛基金属;2)再次进行氟化铵阳极氧化,合成TiO2纳米管于钛基金属表面;3)进行磷酸阳极氧化,得到新型TiO2纳米管,即表面强化的钛基金属。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述前处理为将钛基金属表面进行机械打磨,使表面平整并用无水乙醇、去离子水清洗。3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述钛基金属为纯钛或钛合金。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述氟化铵...
【专利技术属性】
技术研发人员:周峰,罗家骏,刘朝宗,麻拴红,
申请(专利权)人:中国科学院兰州化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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