[发明专利]一种钛合金表面Ti-YSZ-FHA生物梯度活性涂层及其制备

权利要求书

1.一种钛合金表面Ti-YSZ-FHA生物梯度活性涂层，其特征在于，在所述的钛合金 表面电沉积有Ti-YSZ-FHA生物梯度活性涂层，所述涂层分别用Ti与YSZ+FHA的质量 比逐渐减少的次序依次在每个溶液中电沉积获得，所述的递减质量比是由5∶1至1∶5，YSZ 与FHA的质量比1∶5～1∶2，所述FHA为Ca₁₀(PO₄)₆[(OH)_1-xF_x]₂，0＜x≤1，YSZ粉由6-8wt％ 的Y₂O₃和92-94wt％ZrO₂组成，所述的钛合金为Ti₆Al₄V合金。

2.一种制备钛合金表面Ti-YSZ-FHA生物梯度活性涂层的方法，其特征在于，包括 以下步骤：

(1)电泳沉积粉末的制备

A、制备FHA粉末

a.溶液配制：分别配制Ca(NO₃)₂·4H₂O以及(NH₄)₂HPO₄溶液，控制Ca与P的摩尔 比为1.67∶1，把根据化学式Ca₁₀(PO₄)₆[(OH)_1-xF_x]₂，0＜x≤1中相应x取值的NH₄F加入到 (NH₄)₂HPO₄溶液中搅拌，使各溶液中的固体充分溶解，将浓氨水滴入各溶液中，使各溶 液pH值为11；

b.滴定：将前述(NH₄)₂HPO₄溶液逐滴缓慢的加入到Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液中，滴定的 同时剧烈搅拌，用氨水保持混合液的pH值不小于10.5，反应完全后混合液置于室温下继 续搅拌2～24h；

c.将搅拌后的混合液陈化后过滤，干燥研磨，过200目～325目筛得到FHA粉末；

B、用行星球磨制备Ti-YSZ-FHA复合粉末

将质量比1∶5～1∶2的YSZ和FHA粉末置于球磨罐中球磨混料，再将Ti粉与已经均匀混合 的YSZ+FHA粉末分别按Ti与YSZ+FHA的质量比逐渐减少的次序混合置于球磨罐中行星 球磨，所述的递减质量比是由5∶1至1∶5；所述的YSZ粉由6-8wt％的Y₂O₃和92-94wt％ZrO₂组成；

(2)钛合金表面通过打磨、抛光、除油以及酸，有机溶剂预处理；

(3)分别按照Ti与YSZ+FHA的质量比逐渐减少的次序配制溶液，所述的递减质量 比是由5∶1至1∶5，总溶质的质量浓度为5g/L～20g/L，超声震荡0.5h～1h，以不锈钢容器为 阳极，经过预处理的钛合金片为阴极；

(4)采用惰性气体保护热处理技术对涂层进行电泳后热烧结处理。

3.根据权利要求2所述的制备钛合金表面Ti-YSZ-FHA生物梯度活性涂层的方法， 其特征在于，c步中所述陈化过程为：将混合液静置24h～72h，倒出上层清液，将剩余混 合液置于加热炉上加热至沸腾，直至无明显氨气气味；所述过滤过程为：将剩余混合液进 行蒸馏水洗，直至pH值为7，最后用无水乙醇进行过滤得滤饼；所述干燥过程为：所得 滤饼置于干燥箱中于60℃～80℃干燥24h～72h；所述研磨，过筛过程为：将干燥所得产物 在研磨钵中进行研磨，然后用200目～325目筛子过筛最终得到FHA粉末。