[发明专利]一种镁合金生物植入材料表面的复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种镁合金生物植入材料表面的复合涂层，其特征是：由位于镁合金基体表面的过渡层，以及位于该过渡层表面的DLC薄膜层组成；所述的过渡层是利用微弧氧化技术，使镁合金基体表层的镁原子原位形成的氧化物多孔膜，并且该氧化物多孔膜的表面孔径小于或等于1000nm；所述的过渡层的厚度为3～15μm，DLC薄膜层的厚度为300～1000nm。

2.根据权利要求1所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层，其特征是：所述的DLC薄膜中掺杂活性组元。

3.根据权利要求1所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层，其特征是：所述的活性组元为氮或者钛。

4.根据权利要求1所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层，其特征是：所述的复合涂层与镁合金基体的膜基体系纳米压痕硬度值为5～20GPa，与钢球对磨的摩擦系数在0.2以下。

5.根据权利要求1所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1：依据镁合金微弧氧化电解液的选配原则，选用无有害元素引入的化学试剂，配制出适合医用镁合金表面改性要求的硅酸盐系微弧氧化电解液；

步骤2：采用直流脉冲微弧氧化电源，通过调整单脉冲输出能量及氧化时间，使镁合金基体表层的镁原子原位形成厚度为3～15μm，表面孔径小于或等于1000nm的微弧氧化物多孔膜；

步骤3：经步骤2处理后的镁合金基体进行超声清洗，清除镁合金基体表面微弧氧化多孔膜的微孔中含有的残余电解液后烘干；

步骤4：经步骤3处理后的镁合金基体置于离子束复合磁控溅射沉积系统，抽真空，然后通过离子源向镀膜腔体里通入乙炔气体，在镁合金基体上施加-100～-300V的脉冲偏压，开启离子源，电流为0.1～0.5A，在微弧氧化多孔膜表面沉积厚度为300～1000nm的DLC薄膜层。

6.根据权利要求5所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，直流脉冲微弧氧化电源的单脉冲输出电压为280～350V，频率为400～800Hz，占空比为5～10％，氧化时间为3～10min。

7.根据权利要求5所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，通过离子源向镀膜腔体里同时通入氮气，从而得到氮掺杂的DLC薄膜层，具体过程为：

经步骤3处理后的镁合金基体置于离子束复合磁控溅射沉积系统，抽真空，然后通过离子源向镀膜腔体里通入乙炔和氮气的混合气体，在氧化镁合金基体上施加-100～-300V的脉冲偏压，开启离子源，电流为0.1～0.5A，在微弧氧化多孔膜表面沉积厚度为300～1000nm的氮掺杂的DLC薄膜层。

8.根据权利要求5所述的镁合金生物植入材料表面的复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，同时开启溅射源，以钛为溅射靶材，在微弧氧化多孔膜表面沉积钛掺杂的薄膜层具体过程为：

经步骤3处理后的镁合金基体置于离子束复合磁控溅射沉积系统，抽真空，然后通过离子源向镀膜腔体里通入乙炔气体，在氧化镁合金基体上施加-100～-300V的脉冲偏压，开启离子源，电流为0.1～0.5A，以钛为溅射靶材，开启溅射源，电流在1～3A，在微弧氧化多孔膜表面沉积厚度为300～1000nm的钛掺杂的DLC薄膜层。