[发明专利]一种三维多孔钛基镁掺杂涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种三维多孔钛基镁掺杂涂层及其制备方法，对纯钛或钛合金基体表面多孔化处理，然后采用生物活性玻璃改性形成三维多孔钛基镁掺杂涂层。本发明的有益效果是：本发明制备的三维多孔钛基镁掺杂生物活性涂层，与硬骨组织弹性模量接近，涂层结合强度高，化学性质稳定，具有多孔结构和骨诱导元素，有利于新骨的生长与结合。本发明在钛或钛合金基体表面原位生成多孔结构，通过调整电解液组成、浓度和工艺条件，可实现孔径尺寸的调节；本发明在钛基多孔结构上脉冲沉积镁掺杂生物活性玻璃涂层，改变沉积工艺及靶体成分，实现涂层微观结构、厚度及涂层中镁元素含量可控、可调；本发明制备工艺简单、快捷，操作简便、可控，易于推广应用。

主权项

1.一种三维多孔钛基镁掺杂涂层，其特征在于，对纯钛或钛合金基体表面多孔化处理，然后采用生物活性玻璃改性形成三维多孔钛基镁掺杂涂层；所述三维多孔的孔径为2～8μm；所述生物活性玻璃为镁掺杂CaO-MgO-P₂O₅-SiO₂系生物活性玻璃；所述生物活性玻璃中各组分摩尔百分比为(38-x)CaO-xMgO-4P₂O₅-58SiO₂，x为组份中MgO摩尔量5～20mol％；/n所述三维多孔钛基镁掺杂涂层的制备方法，包括以下步骤：/n1)对纯钛或钛合金基体表面打磨、抛光后，经丙酮、无水乙醇超声清洗，干燥，备用；/n2)配制Na₂SiO₃基混合电解溶液，备用；/n3)将步骤1)处理的纯钛或钛合金基体在步骤2)配置的Na₂SiO₃基混合电解溶液中进行微弧氧化处理，待基体表面出现微小明亮的电弧，并伴有电解液温度上升时，将基体取出用去离子水冲洗干净；/n4)利用脉冲激光沉积技术于高真空状态下在步骤3)处理过的基体上沉积一层镁掺杂CaO-MgO-P₂O₅-SiO₂系生物活性玻璃即可；/n所述Na₂SiO₃基混合电解溶液为Na₂SiO₃-KOH-H₂O₂混合电解溶液或Na₂SiO₃-Na₃PO₄-NaF混合电解溶液；Na₂SiO₃-KOH-H₂O₂混合电解溶液的配置过程如下：将5～10g/L的Na₂SiO₃、3～6g/L的KOH和5～8ml/L的H₂O₂溶液按体积比1∶1∶1混合而成；Na₂SiO₃-Na₃PO₄-NaF混合电解溶液的配置过程如下：将10～15g/L的Na₂SiO₃、5～10g/L的Na₃PO₄和4～8g/L的NaF溶液按体积比1∶1∶1混合而成。/n