[发明专利]一种医用金属骨植入材料

权利要求书

1.一种医用金属骨植入材料，其特征在于所述金属骨植入材料由内至外为钽或钽合金/纳米孔道阵列Ta₂O₅/羟基磷灰石，所述材料的孔隙率80-85%、抗压强度150-170Mpa，涂层结合力15-19Mpa，所述材料通过依次进行以下步骤获得：（1）对钽或钽合金进行预处理；（2）喷砂处理；（3）阳极氧化形成纳米孔道阵列；（4）制备羟基磷灰石粉末，并火焰喷射所述羟基磷灰石；（5）焙烧-冷却处理；

所述步骤（2）中喷砂为干喷刚玉砂，参数如下：硬度340-420HV，砂粒尺寸为0.5-1.5mm，喷砂空气压力0.03-0.25，时间15-20s；

所述步骤（4）中制备羟基磷灰石的工艺如下：（a）称取Ca(NO₃)₂^.4H₂O置于烧杯中，倒入适量去离子水搅拌溶解；（b）称取(NH₄)₂HPO₄置于另一烧杯中，倒入适量去离子水搅拌溶解；（c）向步骤（a）中的Ca(NO₃)₂^.4H₂O中滴加氨水溶液；（d）采用滴定法，逐滴将步骤（b）的(NH₄)₂HPO₄水溶液加入步骤（c）中的溶液中，滴加时间1.5h获得沉淀物；（e）将上述沉淀物过滤-洗涤-烘干-500℃焙烧1.5h-研磨，获得羟基磷灰石粉末；

步骤（4）中火焰喷射羟基磷灰石参数如下：火焰喷涂口与基体表面的间距为90-100mm，喷涂功率30-50kW，助燃气体为氧气，可燃性气体为乙炔，喷射焰流温度2800-3000℃，喷射厚度15-20μm；

所述步骤（5）中焙烧参数如下：将步骤（4）中获得的钽或钽合金/纳米孔道阵列Ta₂O₅/羟基磷灰石直接置于马弗炉内，650℃下恒温1h，炉内缓慢冷却至室温。

2.如权利要求1所述的一种医用金属骨植入材料，其特征在于所述步骤（1）中预处理采用的溶液和工艺参数如下：20-25g/L碳酸钠、2-3g/L磷酸钠、10-15g/L水玻璃、1-2g/L十二烷基硫酸钠组成的混合水溶液，温度65-70℃，浸泡时间5-6min，然后使用乙醇超声清洗20min，去离子水清洗、20-30℃氮气烘干。

3.如权利要求1所述的一种医用金属骨植入材料，其特征在于所述步骤（3）中阳极氧化采用电解液和电解参数如下：电解液为硫酸、氢氟酸、NH₄F、乙二醇的混合水溶液，组成为98wt.%硫酸20-30mL、48%氢氟酸10-15mL、去离子水30-40mL，NH₄F的浓度为0.5-1%，乙二醇5-10mL。

4.如权利要求3所述的一种医用金属骨植入材料，其特征在于阳极氧化电解参数：电压10-20V，时间10-20min，温度23-25℃，对电极为Pt电极，两电极间距为2-4cm，获得的纳米孔道阵列参数：内孔径40-50nm，外孔径100-120nm，壁厚30-40nm，孔道阵列长度10-15μm。