一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层，包括离子注入并均匀分布于所述纯镁表面的锰改性层，所述锰改性层包括位于内层的锰单质以及位于表层的、从内到外含量递增的氧化锰。本发明专利技术还公开了一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层的制备方法。本发明专利技术还公开了一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层在可降解骨植入材料中的应用。本发明专利技术能使纯镁在模拟体液中浸泡初期形成均匀的电偶腐蚀，促进与人体骨成分相近钙磷化合物的沉积，随时间延长，腐蚀类型转变为均匀腐蚀，达到可控降解，本发明专利技术在有效提高生物医用镁耐蚀性能的基础上，也进一步提高了生物相容性，扩大了应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层及其制备方法和应用，属于生物医用镁基金属材料表面改性

技术介绍
传统骨植入材料主要有不锈钢、钛合金及钴铬合金，但此类材料引起应力遮挡效应，不利于骨组织生长愈合，且不可降解，需二次手术取出，此外，植入人体后溶解释放的金属离子存在生物毒性。镁及镁合金的密度和弹性模量与自然骨接近，同时具有良好的生物相容性和可降解性能，降解的镁离子可被人体吸收以促进新骨生长，并参与人体新陈代谢，因此，其在生物医疗器械领域有望取代传统骨植入材料。然而，镁化学性质过于活泼，在人体电解质溶液中极易发生腐蚀，在较短时间内就会降解，导致植入物机械完整性提前丧失，且镁及镁合金工件在服役期间如果发生严重的局部腐蚀，降解行为不可控，可造成植入器械突然性过早断裂失效。离子注入作为一种有效的表面改性技术，可提高生物医用镁及镁合金的耐蚀性能。香港城市大学PaulK.Chu教授团队针对生物医用镁合金离子注入表面改性进行了一系列研究，其通过离子注入Al及稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层，其特征在于：包括离子注入并均匀分布于所述纯镁表面的锰改性层，所述锰改性层包括位于内层的锰单质以及位于表层的、从内到外氧化锰含量递增的Mn-MnO混合层。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层，其特征在于：包括离子注入并均匀分布于所述纯镁表面的锰改性层，所述锰改性层包括位于内层的锰单质以及位于表层的、从内到外氧化锰含量递增的Mn-MnO混合层。


2.一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层，其特征在于：包括离子注入并均匀分布于所述纯镁表面的第一钙改性层，所述第一钙改性层为氧化钙层，所述第一钙改性层中氧化钙的含量由内到外依次递增。


3.根据权利要求1所述的一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层，其特征在于：所述锰改性层的表面离子注入并均匀分布有第二钙改性层，所述第二钙改性层包括位于内层的钙单质以及位于表层的、从内到外氧化钙含量递增的Ca-CaO混合层。


4.根据权利要求1所述的一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.对纯镁工件表面进行预处理以去除表面自然氧化膜和杂质；
S2.对预处理后的纯镁工件进行锰离子注入，Mn靶材纯度＞99.9％，工作真空度≤1×10-4Pa，注入电压为50kV，注入剂量为2×1016～2×1017ions/cm2，注入过程中纯镁工件温度为25～300℃；
S3.实验结束后，清洗，热风吹干。


5.根据权利要求2所述的一种生物医用纯镁表面功能结构化离子注入改性层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.对纯镁工件表面进行预处理以去除表面自然氧化膜和杂质；
S2.对预处理后的纯镁工件进行钙离子注入，Ca靶材纯度＞99.9％，工作真空度≤1×1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郏永强，周星星，巴志新，陈贤，王飞虎，朱斌，董强胜，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32