[发明专利]一种溶胶-凝胶法制备而得的二氧化钛陶瓷材料

权利要求书

1.一种溶胶-凝胶法制备而得的二氧化钛陶瓷材料，其特征在于，制备过程包括以下步骤：

A.选取镁合金为衬底材料；

B.对镁合金进行预处理；

C.制备微弧氧化层；

D.配置二氧化钛溶胶：以无水乙醇和蒸馏水为混合溶剂制备钛酸四丁酯前驱体溶液，其中钛酸四丁酯的浓度为0.5-0.8mol/L，无水乙醇与蒸馏水的积比为1-2∶3-5，并添加溶液体积的3-6%丙三醇作为增稠剂，陈化20-24h；

E.制备二氧化钛陶瓷材料：将步骤D得到的溶胶旋涂于覆有微弧氧化层的镁合金表面，旋涂速度为2000-2500转/min，而后在烘箱中干燥，干燥温度为180-200℃；

F.将步骤E中的二氧化钛陶瓷材料放入真空退火炉中，于400-450℃下退火2-2.5h；

G.离子注入稀土元素：将退火后的二氧化钛陶瓷材料放入离子注入设备中，调节设备的真空度至不高于1×10^-4Pa，选用稀土元素Ce和Y进行离子注入，其中离子电压为50-80keV，所述Ce离子注入量为6×10¹³-6×10¹⁵ions/cm²，Y离子注入量为6×10¹³-6×10¹⁵ions/cm²。

2.一种如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于：所述镁合金为医用镁合金。

3.一种如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于：步骤A中将镁合金切割为6×6×2mm的尺寸。

4.一种如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于：所述预处理包括脱脂、酸洗、清洗和烘干，其中脱脂选用浓度为10%-15%的碳酸钠溶液，酸洗选用浓度为15%-20%的盐酸溶液，清洗处理为无水乙醇超声清洗，烘干在氮气气氛下进行。

5.一种如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于：所述步骤C具体为以镁合金为阳极，在10-12A·dm^-2的恒定电流密度、脉冲频率450-600Hz、占空比40-45%、终止电压350-400V，时间10-12min的条件下，制备镁合金微弧氧化层，其中，电解液的组成为六偏磷酸钠30-35g/L，氢氧化钾15-20g/L，氟化氢氨8-9g/L，磷酸二氢胺8-12g/L，甘油15-25ml/L，三乙醇胺60-80ml/L。

6.一种如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于：所述Ce离子注入量为4×10¹⁵ions/cm²，Y离子注入量为4×10¹⁵ions/cm²。