[发明专利]一种冷喷涂改性层及其应用

说明书

本发明涉及一种冷喷涂改性层及其应用，在制备羟基磷灰石纳米粉体的过程中，添加表面活性剂有利于降低纳米粉体的粒径，这一改变可以优化后续冷喷涂改性层的生物相容性、耐腐蚀性及眼刺激性能。但是，在对比了四种不同的表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠、甘露糖赤藓糖醇脂、鼠李糖脂和槐糖脂）后发现，十二烷基苯磺酸钠不利于人工角膜钛支架改性层的细胞毒性和眼刺激性，其原因可能在于整个制备工艺难以实现表面活性剂的百分百去除，而相对于十二烷基苯磺酸钠，甘露糖赤藓糖醇脂、鼠李糖脂和槐糖脂等糖脂类生物表面活性剂会更有利于细胞的增殖生长。

技术领域

本发明涉及冷喷涂领域，具体涉及一种冷喷涂改性层及其应用。

背景技术

冷喷涂又称冷空气动力学喷涂，它是基于空气动力学原理的一种喷涂技术。冷喷涂过程是利用高压气体通过拉瓦尔喷管产生超声速流动，将粉末粒子从轴向送入高速气流中，经加速后，在完全固态下撞击基体，通过较大的塑形变形而沉积于基体表面形成涂层。因具有温度低、对材料的组织影响小、沉积率高、涂层孔隙率低等优点，冷喷涂技术为制备高性能无氧化涂层及纳米结构涂层等提供了一种重要的工艺方法。

羟基磷灰石生物活性陶瓷是由羟基磷灰石构成的一种磷酸钙基生物陶瓷。羟基磷灰石是人体骨骼的基本成分，一直被公认为材料在与硬或软组织连接中起关键作用的物质，在肌肉、韧带或皮下种植时，能与组织密合、无炎症或刺激反应，是一种典型地生物活性陶瓷材料。

人工角膜一般由光学中心和周边支架两部分组成，其中，光学中心是光学部分，术后外界光线可以通过光学中心进入眼内，周边支架则是起到支撑整个人工角膜的作用。传统的研究通常采用高分子材料作为人工角膜的支架材料，而高分子属于生物惰性材料，不能与眼组织形成牢靠的结合，容易引起人工角膜的松动，进而产生一系列的并发症。因此，具有羟基磷灰石生物活性陶瓷在人工角膜领域存在巨大的应用潜力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种冷喷涂改性层，并将其用于人工角膜支架的表面改性。

一种冷喷涂改性层，其特征在于，通过冷喷涂工艺将羟基磷灰石陶瓷纳米材料喷涂于人工角膜支架表面形成改性层；所述冷喷涂过程的工艺参数为衬底温度100-120℃，气体压力4-6MPa，煤油流量9-10kg/h，喷涂距离4-5cm，溶液压力5-6MPa；

所述羟基磷灰石陶瓷纳米材料的制备过程包括以下步骤：

A.称取 Ca(NO₃)₂·4H₂O和表面活性剂溶于蒸馏水中，溶解过程中用玻璃棒进行搅拌；

B.称取(NH₄)₂HPO₄溶于蒸馏水中，溶解过程中用玻璃棒进行搅拌；

C.先后将 Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液和氨水用玻璃棒引流到三口烧瓶中，然后将(NH₄)₂HPO₄溶液用玻璃棒引流到分液漏斗中，并将漏斗颈插入三口烧瓶的一个侧口进行滴定，待(NH₄)₂HPO₄溶液全部滴加到烧瓶后，用塞子堵住三口烧瓶的侧口，其中氨水的作用在于将溶液pH值调整到9.0-11；

D.开启恒温水浴装置，在85-90℃下保温4-4.5h，然后自然降温至室温后，对反应产物进行过滤；

E.用蒸馏水洗涤固体过滤产物，并在100-120℃下烘干5-6h，而后在550-600℃下烧结1-2h，放入研钵中研磨即可得到羟基磷灰石粉体。