[发明专利]一种纳米碳增强钛基/纳米HA复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，按重量百分比包括如下组分：羟基磷灰石3%-6.5%、表面改性的石墨烯0.1%-0.5%、表面改性的碳纳米管0.4%-0.5%、稀土元素镧0.16%-4%、其余为生物医用钛基合金材料。

2.如权利要求1所述纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，所述羟基磷灰石是纳米级别的羟基磷灰石。

3.如权利要求1所述纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，按重量百分比包括如下组分：羟基磷灰石4.5%-5.5%、表面改性的石墨烯0.2%-0.4%、表面改性的碳纳米管0.4%-0.5%、稀土元素镧0.25%-3.5%、其余为生物医用钛基合金材料。

4.如权利要求1所述纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，所述生物医用钛基合金材料是对生物体没有危害的钛基合金材料。

5.如权利要求1所述纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，所述表面改性的石墨烯使用芦丁进行改性处理。

6.如权利要求1所述纳米碳增强钛基/HA生物复合材料，其特征在于，所述表面改性的碳纳米管是由没食子酸改性处理的。

7.一种纳米碳增强钛基/纳米HA复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：准备碳纳米材料，将石墨烯和碳纳米管进行表面改性；配料，球磨，冷冻干燥，放电等离子体烧结。

8.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）准备碳纳米材料：

石墨烯表面改性：使用芦丁溶液对石墨烯进行表面改性处理，得到表面改性的石墨烯；

碳纳米管表面改性：使用没食子酸溶液对碳纳米管进行处理，得到的表面改性的碳纳米管；

（2）配料：按照配合比例准备表面改性的石墨烯、表面改性的碳纳米管、羟基磷灰石、稀土元素镧和生物医用钛基合金材料；

（3）球磨：将步骤（2）称量好的羟基磷灰石和生物医用钛基合金材料，混合，第一次球磨处理；然后，加入表面改性的石墨烯、表面改性的碳纳米管和稀土元素镧，继续第二次球磨；

球磨完成后进行冷冻、真空冷冻干燥，得到干燥的球磨粉末；

（4）放电等离子体烧结：使用放电等离子体烧结炉将步骤3得到的球磨粉末进行烧结，得到纳米碳增强钛基/纳米HA复合材料。

9.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，步骤（3）球磨：步骤（3），第一次球磨和第二次球磨的总球磨时间为5h-8h；第二次球磨时间为1h-2h。

10.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤（4），所述放电等离子体烧结过程中以95-105 ℃/min的速度将炉温从室温升到1000-1100℃进行烧结。