[发明专利]一种新型白硅钙石生物活性涂层的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的硬组织植入体材料的制备方法，更确切的说涉及的是纯钛或钛合金基体上沉积白硅钙石生物活性涂层构成的白硅钙石涂层-钛(合金)硬组织植入体材料及制备方法，属于医用生物材料领域。

背景技术

创伤、感染、肿瘤和先天遗传等造成的骨损伤严重影响人们的工作和生活。移植替换受损的骨组织是一种有效而经济的治疗方法。在众多骨科移植材料中，等离子喷涂生物陶瓷涂层材料由于结合了金属(或合金)优良的机械性能和生物陶瓷良好的生物学性能，成为临床上广泛应用的承载骨植入材料之一。由于常用的生物陶瓷涂层不是生物活性较差，就是与基体钛合金的结合强度较低，或是体内稳定性较差。人们采用大量措施进行改善，但都未取得满意的结果。

因此，本领域技术人员致力于寻找满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层，同时还要满足涂层与金属基体之间热膨胀系数以形成良好结合。

综上所述，本领域缺乏一种可满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层。

因此，本领域迫切需要开发可满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种具有满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层的医用硬组织植入体。

本发明的第二目的在于获得一种具有满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层的医用硬组织植入体的制备方法。

本发明的第三目的在于获得一种具有满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层的医用硬组织植入体的制备方法。

本发明的第四目的在于获得一种具有满足生物活性、与基体钛合金的结合强度、体内稳定性各方面要求的生物陶瓷涂层的移植物。

在本发明的第一方面，提供了一种医用硬组织植入体，所述植入体包括：

钛基体，所述钛基体包括纯钛基体或钛合金基体；

沉积在所述钛基体上的白硅钙石涂层。

在本发明的一个具体实施方式中，所述白硅钙石涂层的厚度是30～500μm。

在本发明的一个具体实施方式中，所述白硅钙石涂层的主要晶相为白硅钙石相。

在本发明的一个具体实施方式中，所述钛合金包括Ti-6Al-4V，Ti-5Al-2.5Fe,Ti-6Al-7Nb,Ti-13Nb-13Zr,Ti-12Mo-6Zr-2Fe,Ti-35Nb-7Zr-5Ta,Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr,Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,Ti-35Nb-5Ta-7Zr-0.4O,Ti-15Mo-5Zr-3Al,或Ti-Mo。

在一个具体实施方式中，所述钛合金基体是Ti-6Al-4V基体。所述“Ti-6Al-4V基体”可以市售得到，例如上海艳钛金属材料有限公司。

在本发明的一个具体实施方式中，所述涂层的结合强度采用ASTM C633-79方法测得为41.1-49.8MPa；优选的，白硅钙石涂层的结合强度为46.1～49.8MPa。

具体的例如，白硅钙石涂层的结合强度为46.5±0.4MPa。(例如使用表3喷涂参数制备的白硅钙石涂层的结合强度46.5MPa)

更优选的，白硅钙石涂层的结合强度为49.5±0.3MPa。(例如使用表4喷涂参数制备的白硅钙石涂层的结合强度49.8MPa)。

本发明的第二方面提供一种本发明所述的医用硬组织植入体的制备方法，其包括如下步骤：

提供钛基体，所述钛基体包括纯钛基体或是钛合金基体；

提供白硅钙石粉体；

采用大气等离子喷涂方法将所述白硅钙石粉体沉积于所述钛基体的表面，得到所述医用硬组织植入体。

优选的，所述钛基体经过表面处理，所述表面处理包括清洗、或喷砂。

在本发明的一个具体实施方式中，采用化学法合成白硅钙石粉体，

得到的白硅钙石粉体通过造粒制成粒径为40-80μm的颗粒。

在一个优选实施方式中，所述的造粒工艺是将0.5-10μm白硅钙石粉体压制成陶瓷片，在1300-1400°C的高温下煅烧3-8个小时，破碎，过200目-400目筛，得到粒径为40-80μm的白硅钙石颗粒。

在本发明的一个具体实施方式中，

所述大气等离子喷涂技术的工艺参数是：

等离子气体Ar流量为35-45标准升/分钟，