一种微纳米梯度多孔Ti-Ta-Cu材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种微纳米梯度多孔Ti‑Ta‑Cu材料及其制备方法与应用。方法包括：一、电弧熔炼制备成分均匀分布的Ti‑Ta‑Cu合金；二、将样品经前处理，然后在含HF与HNO3的电解液中进行电化学梯度去合金化，得到微纳米多孔Ti‑Ta‑Cu材料。本发明专利技术通过电化学去合金化与氧化同步策略，制备了表面微纳米多孔的Ti‑Ta‑Cu材料，通过电化学阳极氧化结合去合金化工艺处理，形成表面微纳米多孔复合结构。该结构由纳米级孔洞与微米级孔隙交织组成，表层覆盖CuO/Ta2O5复合氧化层。此方法显著提升材料的耐蚀性，提高材料表面生物活性，同时保留高生物相容性，适用于海洋工程、生物医用植入体等苛刻环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医用材料，具体涉及一种微纳米梯度多孔ti-ta-cu材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、钛及其合金因其高比强度、优异耐蚀性及生物相容性，已成为骨科植入物、牙科修复体及心血管支架等生物医用器械的核心材料。然而，传统医用钛合金存在两大关键瓶颈：力学失配问题：纯钛弹性模量(约110gpa)显著高于人骨(约30gpa)，长期植入易引发应力屏蔽效应，导致骨吸收及植入松动；功能单一性：现有表面改性技术难以同时满足耐蚀、抗菌及骨整合等多重需求。

2、钛钽(ti-ta)合金通过添加钽元素(20～25％)，将弹性模量降至50～60gpa(接近皮质骨)，并显著提升强度(抗拉强度＞800mpa)与耐蚀性(腐蚀速率降低至纯钛的1/5)，成为新一代生物医用金属的研究热点。

3、然而，现有ti-ta合金仍存在以下技术缺陷：1.耐蚀性不足与表面功能局限，点蚀敏感性：在含cl-体液环境中(如生理盐水、血液)，ti-ta合金钝化膜仍存在局部破裂风险，引发金属离子溶出及炎症反应；生物活性缺失。2.抗菌性较弱，钛-钽合金本身的“固有”抗菌性相对较弱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微纳米多孔Ti-Ta-Cu材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Ti-Ta-Cu合金锭中，各元素质量百分比含量为：Cu 1～10％，Ta 15～30％，余量为Ti；

3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含HF与HNO3的电解液中，HF的体积占比为2～6％；浓HNO3的体积占比为2～10％，余量为水。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含HF与HNO3的电解液中，HF的体积占比为2～4％；浓HNO3的体积占比为4～6％，余量为水。...

【技术特征摘要】

1.一种微纳米多孔ti-ta-cu材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)所述ti-ta-cu合金锭中，各元素质量百分比含量为：cu 1～10％，ta 15～30％，余量为ti；

3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含hf与hno3的电解液中，hf的体积占比为2～6％；浓hno3的体积占比为2～10％，余量为水。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含hf与hno3的电解液中，hf的体积占比为2～4％；浓hno3的体积占比为4～6％，余量为水。

5.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学梯度去合金化的工艺为：温度为常温，铂电极为阴极，前处理后的ti-ta-cu合金为接阳极，恒压...

【专利技术属性】
技术研发人员：于振涛，王宾，郭柏松，喻惠望，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：