[发明专利]Ag/Ta离子束表面共掺杂氮化钛/医用钛合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Ag/Ta离子束表面共掺杂氮化钛/医用钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在惰性气体的环境下，在医用钛合金表面沉积纯钛作为过渡层，在氮气和惰性气体的环境下，在过渡层上溅射钛靶，以使钛离子和氮离子形成氮化钛并沉积在所述过渡层的表面形成氮化钛层，得到包裹氮化钛层的医用钛合金；

2)采用离子束共轰击系统，在惰性气体环境下，打开Ag靶的脉冲源和Ta靶的脉冲源，在步骤1)所得医用钛合金的氮化钛层上同时电离Ag靶和Ta靶50-60min，得到Ag/Ta离子束表面共掺杂氮化钛/医用钛合金，其中，Ag靶的脉冲源的偏磁为5-6和Ta靶的脉冲源的偏磁为4-10。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述过渡层的厚度为18-20nm，氮化钛层的厚度为170-180nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，沉积纯钛作为过渡层的方法为：在惰性气体流量30-40sccm的条件下沉积纯钛10-20min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，在医用钛合金表面沉积过渡层前，对所述医用钛合金进行清洗，清洗的步骤为：先用蒸馏水和无水乙醇超声清洗各至少3次，每次至少10min，再采用磁控共溅射系统，抽真空至10^-4-10^-3pa的真空度，通入氩气，在偏压550-650V下，用氩离子清洗至少10min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，溅射钛靶过程中，氮气和惰性气体的环境中氮气和惰性气体的体积比为1:(10-13)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，先使离子束共轰击系统的腔室内的气压达到10^-4-10^-3pa，再以3-6sccm的流量通入惰性气体，形成所述惰性气体环境。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，在同时电离Ag靶和Ta靶前，将离子束共轰击系统的负高压调整至-15～-10kv。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，Ag靶的纯度为99.999wt％，Ta靶的纯度为99.999wt％；在所述步骤1)中，所述溅射钛靶的时间为50-60min，钛靶的纯度为99.99wt％。

9.如权利要求1～8中任意一项所述制备方法获得的Ag/Ta离子束表面共掺杂氮化钛/医用钛合金。

10.如权利要求9所述Ag/Ta离子束表面共掺杂氮化钛/医用钛合金在提高细胞相容性和抗菌性中的应用。