一种碳基复合材料接骨螺钉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳基复合材料接骨螺钉及其制备方法，该接骨螺钉包括螺帽和螺杆，接骨螺钉的基体由碳/碳/碳化硅复合材料构成，基体表面涂覆DLC涂层。接骨螺钉是利用碳纤维织物为原料，通过增密基体碳、机加工、增密基体碳化硅、高温处理及沉积DLC涂层等工艺步骤制成。该接骨螺钉具有轻质、生物相容性好、力学性能优异的特点，且制备过程简单、操作性强，有利于工业化批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种碳基复合材料接骨螺钉及其制备方法
本专利技术涉及一种接骨螺钉，具体涉及一种碳基复合材料接骨螺钉及其制备方法，属于生物医用材料

技术介绍
接骨螺钉在临床上大量使用，大多为具有较高力学性能的金属材料，如不锈钢、钛及钛合金等，其与自体骨的弹性模量差异会在植入部位发生应力遮挡效应，引起骨质疏松，一般需要经过二次手术取出，增加患者的痛苦。临床上也有利用可降解的高分子聚合物材料制备螺钉的方案，但因高分子材料力学性能不佳，所制螺钉不但体积大，而且在拧紧时容易因扭矩小而导致螺钉破裂，而且降解产物会导致局部酸性过强，不具备显影效果，严重影响使用效果。也有开发可降解镁及其合金螺钉用于骨科内固定也存在一定问题，如其降解速率比骨生长速率快而导致固定失效，腐蚀产生大量氢气聚集引发炎症等。碳材料具有很好的生物相容性，已在心脏瓣膜、骨骼、生长支架、肿瘤药物、生物传感器等方面得到应用。特别是碳基复合材料具有质量轻、化学稳定性好、机械性能与人体骨相近、抗疲劳性好、可设计性强、具有一定的塑性等特点，被视为骨科植入的理想材料。但是，中国专利(CN1085779本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基复合材料接骨螺钉，包括螺帽和螺杆，其特征在于：所述接骨螺钉的基体由碳/碳/碳化硅复合材料构成，基体表面涂覆DLC涂层。/n

【技术特征摘要】
20200119 CN 20201005947681.一种碳基复合材料接骨螺钉，包括螺帽和螺杆，其特征在于：所述接骨螺钉的基体由碳/碳/碳化硅复合材料构成，基体表面涂覆DLC涂层。


2.根据权利要求1所述的一种碳基复合材料接骨螺钉，其特征在于：所述基体与DLC涂层之间设有PyC涂层。


3.根据权利要求1或2所述的一种碳基复合材料接骨螺钉，其特征在于：所述DLC涂层厚度为100nm～3μm；所述PyC涂层厚度为5μm～50μm。


4.根据权利要求1所述的一种碳基复合材料接骨螺钉，其特征在于：所述碳/碳/碳化硅复合材料包括基体碳和基体碳化硅以及由碳纤维布与碳纤维网交叉叠层复合而成的碳纤维材料。


5.权利要求1～4任一项所述的一种碳基复合材料接骨螺钉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将多层碳纤维布与多层碳纤维网交叉叠层针刺复合，得到碳纤维预制体；
2)碳纤维预制体增密基体碳，得到碳/碳坯料；
3)碳/碳坯料经过机加工制成碳/碳螺钉；
4)在碳/碳螺钉上增密基体碳化硅，得到碳/碳/碳化硅螺钉；
5)碳/碳/碳化硅螺钉经过高温处理；
6)在高温处理过的碳/碳/碳化硅螺钉表面沉积DLC涂层，或者先在高温处理过的碳/碳/碳化硅螺钉表面生成PyC涂层，再沉积DLC涂层。


6.根据权利要求5所述的一种碳基复合材料接骨螺钉的制备方法，其特征在于：所述碳纤维布为1k、3k、6k或12k无纬碳纤维布，碳纤维布分为0°和90°排列，0°排列长碳纤维数量大于90°排列；所述碳纤维网的面密度为10g/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭周建，张翔，王斌，刘波，
申请(专利权)人：湖南碳康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43