[发明专利]一种快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法

摘要

一种快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法，本发明涉及一种在钛微弧氧化涂层表面构建磷灰石纳米棒的制备方法。本发明要解决现有水热处理过程中时间长，元素流失量过大，同时表面形成的磷灰石量少，并且杂乱无章，没有取向性的问题。方法：一、钛材料的预处理；二、微弧氧化处理；三、微波水热处理，即完成快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法。本发明用于快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法。

主权项

1.一种快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法，其特征在于一种快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法是按照以下步骤进行的：一、钛材料的预处理：依次采用200#、400#和1000#金相砂纸对钛材料表面进行打磨和抛光后，用去离子水清洗，在温度为60℃的条件下烘干1h，得到预处理后的钛材料；所述的钛材料为10mm×10mm×1mm的TA2基体钛板试样；二、微弧氧化处理：将预处理后的钛材料置于含有生物活性成分电解液的不锈钢电解槽中，以预处理后的钛材料为阳极，不锈钢钢板为阴极，进行微弧氧化，采用脉冲直流电压，在电压为400V、脉冲频率为600Hz、占空比为8％及电解液温度为10℃的条件下，微弧氧化5min，得到微弧氧化处理后的钛材料；所述的含有生物活性成分电解液是由去离子水、乙二胺四乙酸二钠、氢氧化钠、硅酸钠、磷酸二氢钙及乙酸钙混合而成；所述的含有生物活性成分电解液中乙二胺四乙酸二钠的浓度为15g/L；所述的含有生物活性成分电解液中氢氧化钠的浓度为5g/L；所述的含有生物活性成分电解液中硅酸钠的浓度为7.1g/L；所述的含有生物活性成分电解液中磷酸二氢钙的浓度为6.3g/L；所述的含有生物活性成分电解液中乙酸钙的浓度为8.8g/L；三、微波水热处理：向聚四氟乙烯材质的微波水热专用水热反应釜中加入浓度为0.01mol/L的碱液，将微弧氧化处理后的钛材料浸入浓度为0.01mol/L的碱液中，然后将水热反应釜置于微波水热合成平行仪中，在温度为200℃的条件下，保温10min，得到微波水热处理后微弧氧化涂层，即完成一种快速原位在钛微弧氧化涂层表面构建具有一定取向的磷灰石纳米棒的制备方法；所述的浓度为0.01mol/L的碱液的体积为水热反应釜总体积的40％；所述的碱液为氢氧化钠溶液；所述的微波水热处理后微弧氧化涂层为具有大量一定取向的磷灰石纳米棒，浸泡模拟体液1天表面羟基磷灰石达到饱和；所述的模拟体液中NaCl的浓度为8.036g/L，模拟体液中NaHCO₃的浓度为0.352g/L，模拟体液中KCl浓度为0.225g/L，模拟体液中K₂(HPO₄)₂·3H₂O的浓度为0.230g/L，模拟体液中MgCl₂·6H₂O的浓度为0.311g/L，模拟体液中CaCl₂的浓度为0.293g/L，模拟体液中Na₂SO₄的浓度为0.072g/L。