一种纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料的制备方法：采用同轴送粉激光熔覆工艺依次在预处理过的纯钛人工关节柄熔覆Ag阻挡层、HA/Ag复合过渡层、SiC强韧化HA生物陶瓷层，得到纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料。本发明专利技术还公开了该纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料。本发明专利技术通过同轴送粉激光熔覆工艺，在钛人工关节柄表面熔覆制备了强韧化的生物活性陶瓷涂层，该涂层在表现出良好的生物学性能的同时也具有良好的断裂韧性和抗腐蚀性能；利用同轴送粉激光熔覆工艺制备强韧化生物活性陶瓷涂层的成功实施，进一步推动了该涂层的实际应用。动了该涂层的实际应用。动了该涂层的实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物陶瓷领域，尤其涉及一种纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]人工髋关节假体由仿生人体髋关节结构制成，将假体柄部插入到患者的股骨髓腔内，利用假体关节头与假体髋臼杯之间形成相对旋转运动，从而达到重建髋关节功能的目的。但假体柄部的关节柄与股骨髓腔之间的无菌性松动仍然是人工髋关节长期服役中最为棘手的问题之一，直接决定人工关节的服役寿命。
[0003]羟基磷灰石(Ca
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(PO4)6(OH)2，HA)是磷灰石类最重要的材料之一，也是骨骼的主要无机成分，与骨组织之间具有优异的亲和性，可以与活体骨组织形成化学键骨性结合，是解决人工关节柄表面生物活性缺失的理想材料，但HA本身脆性高、断裂韧性差，使得其难以单独作为整体植入物。
[0004]因此为了解决钛合金和HA在医用领域所面临的问题，专利文献CN113088958A公开了一种梯度复合生物活性陶瓷涂层材料，该生物活性陶瓷涂层材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用同轴送粉激光熔覆工艺将Ag粉熔覆在预处理过的纯钛人工关节柄表面形成Ag阻挡层；(2)对步骤(1)得到的纯钛人工关节柄进行预处理，然后采用同轴送粉激光熔覆工艺将Ag和HA混合粉末熔覆在Ag阻挡层表面，形成HA/Ag复合过渡层；(3)对步骤(2)得到的纯钛人工关节柄进行预处理，然后采用同轴送粉激光熔覆工艺将HA和SiC混合粉末熔覆在HA/Ag复合过渡层的表面，形成SiC强韧化HA生物陶瓷层，即得到纯钛人工关节柄表面熔覆SiC强韧生物活性陶瓷涂层材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，HA和SiC混合粉末中HA粉与SiC粉的质量比是(75
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95)：(5
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25)；HA和SiC混合粉末是将平均粒径为50μm
‑
100μm、纯度大于99.5％的HA粉末和平均直径为15μm
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50μm、纯度大于99.5％的SiC粉末进行无球磨混合后获得的，混合转速为150r/min
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240r/min，混合的时间为6
‑
10小时。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，同轴送粉激光熔覆工艺的条件为：喷嘴到纯钛人工关节柄基体表面的距离为12mm
‑
14mm，激光功率为1200W
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420W，激光扫描速度为5mm/s
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15mm/s，光斑直径为2mm
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3mm，保护气氩气流量为10L/min
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15L/min，送粉速率为0.5r/min
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2r/min。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Ag和HA混合粉末中Ag粉的质量分数为10％
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40％；Ag和HA混合粉末是将平均粒径为50μm
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100μm、纯度大于99.5％的Ag粉末和平均粒径为15μm
‑
50μm、纯度大于99.5％的HA粉末进行无球磨混合，混合转速为150r/min
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240r/min，混合的时间为6
‑
10小时。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，同轴送粉激光熔覆的工艺条件为：喷嘴到纯钛人工关节柄基体表面的距离为12mm
‑
14mm，激光功率为700W
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460W，激光扫描速度为5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德福，邓子鑫，刘冠，李春叶，信思伟，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：