[发明专利]一种在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法

权利要求书

1.一种在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、用氧-氮混合等离子体对金属表面进行活化处理，得到表面活化的金属；

步骤S2、采用超声雾化喷涂方法在所述金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层，得到中间产物；

步骤S3、用氧等离子体对所述中间产物的表面进行活化，得到表面包覆纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的金属。

2.根据权利要求1所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述用氧-氮混合等离子体对金属表面进行活化处理具体包括：以氧气和氮气作为气源，利用电感耦合的方式产生等离子体，对所述金属表面进行活化处理，所述作为气源的氧气和氮气的流量均为0.5～1L/min，所述活化处理的压强为10～80Pa，所述活化处理的时间为30～180s。

3.根据权利要求1所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述采用超声雾化喷涂方法在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层具体包括：制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液，采用超声雾化喷涂方法将所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液喷涂于所述金属表面，再加热金属直至所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液中的溶剂挥发，溶质析出在所述金属表面固化成薄膜，即得到附着在金属表面的纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层。

4.根据权利要求3所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液具体包括：将丝素蛋白冻干粉直接溶于去离子水中，得到丝素蛋白溶液；将纳米羟基磷灰石溶于去离子水中，搅拌混合均匀，得到羟基磷灰石悬浊液，静置后，取上层澄清液体，得到纳米羟基磷灰石溶液；将所述丝素蛋白溶液和所述纳米羟基磷灰石溶液充分混合均匀，得到所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液。

5.根据权利要求4所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述丝素蛋白溶液的浓度为4～16w/v％，所述纳米羟基磷灰石溶液为饱和溶液，所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液中丝素蛋白的浓度为2～8w/v％。

6.根据权利要求4所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述纳米羟基磷灰石为针状，且所述纳米羟基磷灰石的平均粒径为20nm。

7.根据权利要求3所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述超声雾化喷涂方法将所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液雾化成直径为1～10um的液滴后喷涂于所述金属表面。

8.根据权利要求3所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述采用超声雾化喷涂方法在惰性气体作用下进行，所述惰性气体的流速为5～25L/min，所述纳米羟基磷灰石-丝素蛋白混合溶液的进液速度为5～30mL/h；所述超声雾化喷涂方法中超声振动频率为1～50KHz,喷涂次数为1～3次。

9.根据权利要求1所述的在金属表面制备纳米羟基磷灰石-丝素蛋白复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述用氧等离子体对中间产物的表面进行活化具体包括：以氧气作为气源，利用电感耦合的方式产生等离子体，对所述中间产物的表面进行活化处理，所述作为气源的氧气的流量为0.5～1L/min，所述活化处理的压强为10～80Pa，所述活化处理的时间为30～180s。

10.一种超声雾化喷涂装置，其特征在于，包括：超声波喷头(1)、载物台(2)、超声控制系统(3)、供液系统(4)、载气系统(5)和支架(6)，所述超声波控制系统(3)、所述供液系统(4)和所述载气系统(5)均与所述超声波喷头(1)连接，所述载物台(2)与所述超声波喷头(1)通过所述支架(6)连接，且所述载物台(2)适于设置在所述超声波喷头(1)下方，以便于对所述载物台(2)上的基材进行喷涂。