The invention provides an antimicrobial and wear resistant coating on the surface of a titanium matrix and a preparation method thereof. The coating consists of titanium matrix, micro-arc oxidation layer on the surface of titanium matrix and (Ag:N)DLC layer on the surface of micro-arc oxidation layer. The coating is prepared by combining micro-arc oxidation technology and mixed ion beam magnetron sputtering deposition technology, which effectively realizes the synergistic improvement of the protective performance and biological performance of the titanium matrix, can greatly prolong the service life of the titanium matrix implant material in human body, and reduce the occurrence of complications.
【技术实现步骤摘要】
一种钛基体表面的抗菌耐磨涂层及制备方法
本专利技术属于表面处理
，尤其涉及一种钛基体表面的抗菌耐磨涂层及制备方法。
技术介绍
钛及其合金具有良好的生物相容性、高比强度、无毒性和优异的腐蚀性，可作为优良的硬组织植入材料，在生物医学领域，如人工关节、骨钉和牙科植入物中得到广泛应用。然而，这些材料植入人体后需要较长时间重建骨组织的结构和功能，在此期间，植入材料耐磨性能不足会导致磨屑的产生，并引发一系列的炎症，使患者承受很大痛苦，甚至面临二次手术的痛苦。因此，提高钛及其合金的耐磨性能和抗菌性尤为重要。目前，用于提高钛及钛合金耐磨性能的表面改性方法有很多，如热喷涂、酸蚀和碱蚀、等离子喷涂，阳极氧化和微弧氧化(MAO)。其中，微弧氧化(Microarcoxidation，简称MAO)又称等离子体电解氧化，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛等金属及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，原位生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。微弧氧化是一种简单、有效、经济的表面强化技术，可以在基材上直接生长陶瓷层，包括致密的内层和粗糙的多孔外层，与基材形成冶金结合；同时...
【技术保护点】
1.一种钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：由钛基体、位于钛基体表面的微弧氧化层，以及位于微弧氧化层表面的(Ag:N)‑DLC层组成；所述的微弧氧化层是指采用微弧氧化技术在钛基体表面得到的陶瓷层；所述的(Ag:N)‑DLC层以非晶碳网络结构为骨架，其中掺杂Ag元素与N元素。
【技术特征摘要】
1.一种钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：由钛基体、位于钛基体表面的微弧氧化层，以及位于微弧氧化层表面的(Ag:N)-DLC层组成；所述的微弧氧化层是指采用微弧氧化技术在钛基体表面得到的陶瓷层；所述的(Ag:N)-DLC层以非晶碳网络结构为骨架，其中掺杂Ag元素与N元素。2.如权利要求1所述的钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：Ag元素呈金属颗粒，N元素以N-C键或N＝C键固溶于非晶碳网络结构中。3.如权利要求1所述的钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：所述的钛基体材料是纯钛或者钛合金。4.如权利要求1所述的钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：所述的(Ag:N)-DLC层中，Ag元素占20at.％～40at.％；作为优选，所述的(Ag:N)-DLC层中，N元素占3at.％～10at.％。5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的钛基体表面的抗菌耐磨涂层，其特征是：所述的(Ag:N)-DLC层的厚度为300nm～1μm。6.一种钛基体表面的抗菌耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤1：利用微弧氧化技术在清洗后的钛基体表面制备微弧氧化层；步骤2：将步骤1得到的表面是微...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪爱英，高羽，张栋，柯培玲，郭鹏，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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