[发明专利]一种等离子体仿生植入材料及其制备方法

权利要求书

1.一种等离子体仿生植入材料，其特征在于：所述仿生钛合金植入材料以具有低弹性模量的多孔钛合金材料为基体，通过等离子体多维深度仿生构建和表面多功能化处理，形成三维多孔主体结构和多重表面功能的表层结构。

2.根据权利要求1所述的等离子体仿生植入材料，其特征在于：所述低弹性模量的弹性模量范围为2Gpa-40Gpa。

3.根据权利要求2所述的等离子体仿生植入材料，其特征在于：所述多孔钛合金材料为纯钛或医用钛合金。

4.根据权利要求3所述的等离子体仿生植入材料，其特征在于：所述多孔钛合金材料为α型钛合金、α+β型钛合金、β型钛合金或镍钛形状记忆钛合金。

5.根据权利要求4所述的等离子体仿生植入材料，其特征在于：所述多重表面功能包括但不限于促成骨或抗感染。

6.一种等离子体仿生植入材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、纯钛或医用钛合金粉体金属熔融快速成型；

S2、纯钛或医用多孔钛合金新型微等离子体氧化处理；

S3、纯钛或医用多孔钛合金等离子体浸没与离子注入处理；

S4、多功能仿生钛合金等离子体表面改性优化。

7.根据权利要求6所述的等离子体仿生植入材料的制备方法，其特征在于，步骤S1包括以下分步骤：

S11、准备电子束熔融设备工作舱；

S12、平铺一层微细纯钛或医用钛合金粉薄层；

S13、高能电子束经偏转后聚焦在焦点处产生高密度能量；

S14、扫描纯钛或医用钛合金粉薄层在局部微小区域内产生高温；

S15、电子束扫描将纯钛或医用钛合金微粒熔融；

S16、电子束连续扫描形成线状和面状金属层；

S17、重复所述S12-S16步骤，形成多层所述线状和面状金属层直至形成完整所述多孔钛合金材料。

8.根据权利要求6所述的等离子体仿生植入材料的制备方法，其特征在于，步骤S2包括以下分步骤：

采用加载超声辅助装置的新型微等离子体氧化处理方法在多孔钛合金材料内部涂覆具有促成骨作用的活性羟基磷灰石成分。

9.根据权利要求6所述的等离子体仿生植入材料的制备方法，其特征在于，步骤S3包括以下分步骤：

S31、脉冲空载与等离子体浸没阶段；

S31、等离子体氛围中的活性离子与靶台上样品的最表层发生作用。

S32、脉冲加载与离子注入阶段。

S32、由于等离子体处于零电势而靶台上样品处于负电势，等离子体中的正离子通过此电势差注入目标样品，进而使得表面改性层具有百纳米至微米级别的深度。

10.根据权利要求6所述的等离子体仿生植入材料的制备方法，其特征在于，步骤S4包括以下分步骤：

S41、支架整体及表面微结构设计；

新型等离子体表面改性处理，在多孔材料表面引入活性官能团及注入具有成骨活性的钙、锶等元素；

S42、仿生钛合金植入材料等离子体表面修饰优化。

针对性地在材料表层注入银、锌、铈等具有抗菌消炎作用的金属元素。