[发明专利]一种超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法

权利要求书

1.一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：包括以下步骤：将钛合金基体置于恒温加热平台，然后将陶瓷浆料涂覆于钛合金基体表面，干燥，获得含涂覆层的钛合金基体，将其固定于超声振动装置上，然后在超声振动的辅助下于保护气氛下进行激光熔覆处理，即获得人工关节面陶瓷涂层。

2.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述钛合金基体的成份为Ti6Al4V。

3.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述恒温加热平台的温度为70-80℃；将陶瓷浆料涂覆于钛合金基体表面后，继续于70-80℃保温20-40min。

4.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述陶瓷浆料的制备过程为，将Ti粉末、B₄C粉末进行球磨获得混合粉末，然后将混合粉末加入聚乙烯醇水溶液中，混合即得，所述混合粉末中，Ti粉末的质量分数为60-80％，B₄C粉末的质量分数为20-40％。

5.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述Ti粉末的粒径为3-8μm，纯度大于99.9％，B₄C粉末的平均粒径为50-200nm，纯度大于99.9％；所述球磨的转速为150-200r/min，球磨的时间为5-8h。

6.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述混合粉末与聚乙烯醇水溶液的固液质量体积比为0.3-0.5g:1.5-2ml，所述聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的质量分数为2-3wt.％；

所述混合的方式为搅拌20-30min；

所述干燥在真空干燥箱中进行，所述干燥的温度为40-50℃，干燥的时间为24-36h。

7.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述超声振动的输出功率为200-600W。

8.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：在超声振动的辅助下于保护气氛下进行激光熔覆处理的具体过程为：先打开超声振动装置，对钛合金基体从底部施加超声振动，再通入保护气10-20s待保护气充满激光熔覆装置后，进行激光熔覆处理，熔覆结束10-20s后再关闭超声振动。

9.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述激光熔覆工艺参数为：激光功率为400-500W，激光扫描速度为3-7mm/s，激光光斑直径为1-2mm，搭接率为20-40％，保护气体的流量10-15L/min。

10.根据权利要求1所述的一种通过超声振动辅助激光熔覆制备人工关节面陶瓷涂层的方法，其特征在于：所述保护气氛为氩气。