钛或钛合金表面耐磨抑菌生物活性陶瓷膜制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及钛或钛合金表面耐磨抑菌生物活性陶瓷膜的制备方法及应用，属于金属表面处理技术领域。该方法包括钝化膜底层，正向方波脉冲电压下致密硬质陶瓷层的制备以及正、反向方波脉冲电压下含Zn、Ca和P多孔抑菌生物活性功能陶瓷表层的制备。所述的钝化膜底层为化学钝化方法。致密硬质中间陶瓷层以及含Zn、Ca和P多孔抑菌生物活性功能陶瓷表层为微弧氧化制备方法。本发明专利技术方法获取的陶瓷层与基体结合牢固、既具抑菌效果又可实现生物活性功能，可单独作为生物功能涂层使用，还可经过后续加工处理后，制备成更加耐蚀耐磨损及较高生物活性的复合功能涂层。本发明专利技术基于该方法制造的用于口腔领域的牙种植体，缩短了传统牙种植体的骨结合时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛或钛合金表面耐磨抑菌生物活性陶瓷膜制备方法及应用，属于金属表面处理

技术介绍
1982年，多伦多“临床牙医学骨结合”国际会议上，瑞典的Branemark教授提出的“骨结合”理论得到公认。在骨结合理论的指导下，口腔种植学得到了突飞猛进的发展，牙种植体系统层出不穷，形成了独立的种植外科体系及其理论。随着学科发展的不断完善，钛或钛合金以其良好的生物相容性和机械加工性能，成为目前临床应用最广泛的口腔种植材料。但是，钛或钛合金等金属材料仍存在生物活性差、与骨结合强度低、愈合时间长及金属离子释放等问题。因此，如何改善种植体的性能，提高其生物活性，从而增强种植体的骨结合强度、缩短愈合时间是口腔临床上需要迫切解决的问题。 针对这一问题，国内外研究学者对种植体的骨结合做了大量研究，并通过不同表面处理方法在钛或钛合金表面制备不同类型的涂层以改善其性能。w. J. Lo等采用等离子喷涂法在纯钛表面直接制备一层轻基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)陶瓷涂层,HA弹性模量为35-122GPa，与骨组织的弹性模量最为接近。同时，HA与人体骨组织中的无机基质的结构成分最为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛或钛合金表面耐磨抑菌生物活性陶瓷膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)化学钝化：钛或钛合金表面经喷砂处理后，在钝化液中进行化学钝化；(2)正向方波脉冲微弧氧化：在电解液1中、在正向方波脉冲电压下进行钛或钛合金表面致密硬质陶瓷膜的制备；所述电解液1为水溶液，其组成如下：致密硬质陶瓷膜制备过程中，电解液温度20～50℃，电源模式为正向方波脉冲，氧化终电压300～350V，氧化时间5～10分钟，电流密度0.5～2A/dm2，频率200～1000Hz，占空比0.3～0.8；(3)正、反方波脉冲微弧氧化：在电解液2中、在正反向方波脉冲电压下在致密硬质陶瓷膜表面进行含Zn、Ca和P的多孔抑菌...

【技术特征摘要】
2011.09.07 CN 201110264267.81.一种钛或钛合金表面耐磨抑菌生物活性陶瓷膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)化学钝化钛或钛合金表面经喷砂处理后，在钝化液中进行化学钝化； (2)正向方波脉冲微弧氧化在电解液I中、在正向方波脉冲电压下进行钛或钛合金表面致密硬质陶瓷膜的制备；所述电解液I为水溶液，其组成如下 娃酸钠5 20gL 氢氧化钠或氢氧化钾2 離 碳酸盐5 15gL硝酸铝或硫酸铝0.5 2g/L硅溶胶水溶液或氟硅酸钠 0.05 0.2g/L 铝溶胶水溶液或氟铝酸钠 0.01 0.05gl/L 致密硬质陶瓷膜制备过程中，电解液温度20 50°C，电源模式为正向方波脉冲，氧化终电压300 350V，氧化时间5 10分钟，电流密度0. 5 2A/dm2，频率200 1000Hz,占空比0. 3 0. 8 ; (3)正、反方波脉冲微弧氧化在电解液2中、在正反向方波脉冲电压下在致密硬质陶瓷膜表面进行含Zn、Ca和P的多孔抑菌生物活性功能陶瓷膜的制备；所述电解液2为水溶液，其组成如下钙盐5 IOgL磷酸盐2—10&L锌盐3 lOg/L络合剂0.5 2g/L 多孔抑菌生物活性功能陶瓷膜制备过程中，电解液温度20 50°C，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压400 550V，负向氧化终电压50 100V ;氧化时间10 30分钟，电流密度I 3A/dm2，频率200 1000Hz，正负占空比(0. 3 0. 6) (0. 5 0. 2)。2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述致密硬质陶瓷膜厚度为5 10 ym，致密硬质陶瓷膜的孔隙率为5 10%。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，杜克勤，赵宝宏，王福会，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：