[发明专利]一种用于植入体表面的铁离子改性氧化锌抗菌涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于植入体表面的铁离子改性氧化锌抗菌涂层，其特征在于，所述氧化锌抗菌涂层包括在植入体表面构建的氧化锌涂层以及通过等离子体浸没离子注入的方式引入的、铁原子占据氧化锌晶格锌位和/或位于氧化锌晶格间隙的铁氧化合物；在植入体表面构建的氧化锌涂层是通过涂覆氧化锌前驱液，借助化学反应在植入体表面原位生成的氧化锌涂层；在所述铁离子改性氧化锌抗菌涂层中铁含量为2~5at%；所述涂层中铁以二价铁和三价铁共存的形式存在，其中二价铁占二价铁和三价铁总量的摩尔比例为15-25%。

2.根据权利要求1所述的铁离子改性氧化锌抗菌涂层，其特征在于，二价铁占二价铁和三价铁总量的摩尔比例为20-22%。

3.根据权利要求1所述的铁离子改性氧化锌抗菌涂层，其特征在于，所述铁离子改性氧化锌抗菌涂层的厚度为20-60 nm。

4.根据权利要求1所述的铁离子改性氧化锌抗菌涂层，其特征在于，所述植入体的材料包括钛、钛合金、镍钛合金、不锈钢或钽。

5.根据权利要求4所述的铁离子改性氧化锌抗菌涂层，其特征在于，所述植入体的材料为钛。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于植入体表面的铁离子改性氧化锌抗菌涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）在植入体表面制备氧化锌涂层：通过涂覆氧化锌前驱液，借助化学反应在植入体表面原位生成氧化锌涂层；

（2）用等离子体浸没离子注入的方法在植入体表面的氧化锌涂层中掺杂铁组分并形成铁原子占据氧化锌晶格锌位和/或位于氧化锌晶格间隙的铁氧化合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，注入时间为0.5-3 h，注入电压为0.8-30 kV。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，注入频率为8-15 Hz，注入脉宽为300-600 μs。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锌涂层的形式包括氧化锌薄膜涂层、氧化锌纳米颗粒涂层或者氧化锌陶瓷涂层。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锌涂层的形式为氧化锌薄膜涂层。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在植入体表面制备氧化锌涂层的方法为：在植入体表面涂覆氧化锌前驱液，所述前驱液由0.02-0.08M的乙醇胺酒精溶液和0.05-0.1M的二水乙酸锌酒精溶液按照体积比1：（1-5）组成；将涂覆氧化锌前驱液后的植入体烧结，即完成植入体表面氧化锌涂层的制备。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为400-600℃，烧结时间为20-40分钟；烧结过程的保护气氛为氩气。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体浸没离子注入的保护气氛为氩气。