[发明专利]一种梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，所述梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料包括钛基体和覆在钛基体表面的梯度多孔生物活性陶瓷涂层，所述梯度多孔生物活性陶瓷涂层从内至外，依次包括Ag阻挡层、羟基磷灰石/Ag复合过渡层、羟基磷灰石生物陶瓷层，其特征在于，所述羟基磷灰石生物陶瓷层为多孔结构；其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将表面预处理过的纯钛试样块放置在恒温加热台上加热，将纯银浆料涂覆在纯钛试样块表面，真空干燥，然后进行宽带激光熔覆，在纯钛试样块的表面形成所述Ag阻挡层；

(2)将步骤(1)得到的试样块进行表面预处理，然后放置在恒温加热台上加热，将含有羟基磷灰石和Ag的浆料涂覆在试样块的所述Ag阻挡层的表面，真空干燥，然后进行宽带激光熔覆，在试样块的所述Ag阻挡层的表面形成所述羟基磷灰石/Ag复合过渡层；

(3)将步骤(2)得到的试样块进行表面预处理，然后放置在恒温加热台上加热，将含有碳纳米管和羟基磷灰石的浆料涂覆在试样块的所述羟基磷灰石/Ag复合过渡层的表面，真空干燥，然后进行宽带激光熔覆，在试样块的所述羟基磷灰石/Ag复合过渡层的表面形成所述羟基磷灰石生物陶瓷层，即得梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料。

2.根据权利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，所述羟基磷灰石生物陶瓷层的平均孔径为5μm-10μm。

3.根据权利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，所述羟基磷灰石/Ag复合过渡层中Ag的质量分数为10％-40％；所述Ag阻挡层的厚度为200μm-240μm；所述羟基磷灰石/Ag复合过渡层的厚度为180μm-200μm；所述羟基磷灰石生物陶瓷层的厚度为220μm-260μm。

4.根据权利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，含有碳纳米管和羟基磷灰石的浆料中羟基磷灰石与碳纳米管的质量比为(80-95)：(5-20)。

5.根据权利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，宽带激光熔覆的工艺条件为：激光功率为1000W-1400W，激光扫描速度为180mm/min-240mm/min，光斑尺寸的长为18mm-20mm，宽为2mm-4mm，保护气氩气流量为15L/min-20L/min。

6.根据权利要求1所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，含碳纳米管和羟基磷灰石的浆料是将平均粒径为20nm、纯度大于99.5％的羟基磷灰石粉末和平均直径为40nm、平均长度为15μm的碳纳米管粉末，进行无球磨的混合，然后添加到浓度为2wt.％-3wt.％的聚乙烯醇水溶液中搅拌10min-15min，然后超声分散5min-10min后获得的浆料；其中，搅拌转速为150r/min-240r/min。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的梯度多孔生物活性陶瓷涂层材料的制备方法，其特征在于，

步骤(1)中，宽带激光熔覆的工艺条件为：激光功率为1800-2400W，激光扫描速度为210-400mm/min，光斑尺寸的长为18-20mm，宽为2-4mm，保护气氩气流量为15-20L/min；

步骤(2)中，宽带激光熔覆的工艺条件为：激光功率为1400-1650W，激光扫描速度为210-300mm/min，光斑尺寸的长为18-20mm，宽为2-4mm，保护气氩气流量为15-20L/min。