[发明专利]一种便于骨结合的纯钛表面等离子喷涂纳米氧化锆涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种便于骨结合的纯钛表面等离子喷涂纳米氧化锆涂层的方法，属于种植牙技术领域。

背景技术

在现代牙科学修复缺失牙的最理想的方法是在颌骨中植入牙种植体(骨内种植体)。自Branemark于1971年首次提出“骨结合”的概念以来钛植入体因具有良好的生物相容性和高的机械稳定性，已被广泛用来制作牙种植体，并且有大量的实验研究证实钛及钛合金种植体有较高的成活率，所以钛及钛合金材料已成为目前评价种植材料是否合格的新标准。然而，有研究发现钛具有导电性、耐腐蚀性差、导致区域淋巴结和金属离子积累等缺点，在前牙区较薄的牙龈黏膜易透钛种植体的金属颜色，从而使牙龈呈现灰色；种植后随着牙龈退缩可导致金属外露等美学问题，这在种植修复的长期维护中是一个重大的现实问题。这些均使研究者和临床医生开始寻找替代钛种植体的无金属种植修复材料。

为解决以上问题，近年来氧化锆种植体开始作为钛种植体的替代材料成为研究的焦点。氧化锆材料具有优良的机械性能、良好的生物形容性、颜色与天然牙颜色相近、不引起机体免疫应答反应、菌斑附着较少等优点。钇稳定型四方晶体氧化锆Y-TZP具有更好的机械强度、断裂韧性和生物相容性。然而，因骨整合不良使其临床应用受到限制。为了提高氧化锆种植体的骨结合能力，很多研究者进行了种植体表面改性，这导致了种植体表面出现裂缝和划痕，损伤种植体表面形态。

中国专利文件CN104042350A(申请号：201410294481.1)公开了一种等离子喷涂纳米氧化锆涂层的种植体及其制备方法，该种植体包括种植体体部和基台，所述的种植体体部呈锥形且设置有螺纹；所述的基台包括穿龈部、肩台和基台部，穿龈部呈锥形且与种植体体部固定连接，所述的基台部呈锥形且通过肩台与穿龈部固定连接；该种植体为纯钛或钛合金材质且为一段式整体结构，所述的穿龈部和肩台的表面均匀喷涂有纳米氧化锆涂层；制备方法为精细切削后采用等离子喷涂的方式进行。

但是，上述种植体一方面在种植体体部没有喷涂氧化锆涂层，使得种植体具有导电性、耐腐蚀性差、导致区域淋巴结和金属离子积累等缺点；另一方面，上述种植体喷涂的氧化锆涂层过于光滑，不利于骨结合。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种便于骨结合的纯钛表面等离子喷涂纳米氧化锆涂层的方法。

本发明的技术方案如下：

一种便于骨结合的纯钛表面等离子喷涂纳米氧化锆涂层的方法，包括步骤如下：

(1)将纯钛棒去油、清洗后，进行喷砂处理；

(2)向喷砂处理后的纯钛棒表面等离子喷涂氧化锆粉末，喷涂参数：电弧电压60-65V，电弧电流560-600A，主气流量2.0-2.5m³·h^-1，副气流量1.0-1.5m³·h^-1，载气流量0.3-0.5m³·h^-1，送粉速度46-55g/min，喷涂距离110-130mm，喷涂温度11900-12100℃。

根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的去油、清洗操作为：用碱溶液在60-80℃浸泡5-8min，冷却至室温后用蒸馏水冲洗5-8min，置于丙酮中超声冲洗10-15min，再置于乙酮中超声冲洗10-15min，最后用蒸馏水冲洗三遍，每遍10-15min；进一步优选的，所述的碱溶液为浓度20-40wt％的氢氧化钠溶液；

优选的，喷砂处理用的砂为刚玉砂，进一步优选16#棕刚玉砂。

根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的纯钛棒的直径为2-3mm，所述的纯钛棒为医用纯钛棒。优选的，所述的纯钛棒切割后机械切削所需尺寸，然后再去油、清洗。

根据本发明，优选的，步骤(2)中氧化锆粉末是氧化钇稳定型四方纳米氧化锆造粒粉经喷雾干燥和热处理后得到的球形粉末；进一步优选的，氧化钇稳定型四方纳米氧化锆造粒粉的粒径为70～110nm，氧化锆粉末粒径为15～45μm。

根据本发明，优选的，步骤(2)中喷涂参数为：电弧电压62V，电弧电流580A，主气流量2.1m³·h^-1，副气流量1.3m³·h^-1，载气流量0.4m³·h^-1，送粉速度50g/min，喷涂距离120mm，喷涂温度12000℃。

根据本发明，优选的，步骤(2)中喷涂得到的纳米氧化锆涂层的厚度为0.2-0.4mm，进一步优选0.3mm。