[发明专利]镁合金骨板表面制备涂层的方法

说明书

本发明公开了一种镁合金骨板表面制备涂层的方法，包括以下步骤：1）将给定配比且粒度均为30μm~60μm的钛粉末和铝粉末混合均匀，得到混合粉末；2）对待喷涂的镁合金骨板的表面进行清理；3）以所述混合粉末为涂料采用超音速低压冷喷涂方法在镁合金骨板基体表面生成基础涂层；4）去除基础涂层表面被污染的部分，形成中间件；5）在中间件表面加工出表面织构；6）对形成有表面织构的中间件进行表面氧化，形成陶瓷层。依据本发明的制备涂层的方法易于控制涂层孔隙率和孔径，所制备涂层具有较高耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种在镁合金骨板表面制备涂层的方法。

背景技术

目前用于骨组织修复与替代的材料主要有金属与合金、生物陶瓷、高分子聚合物、复合材料以及人和动物的骨骼衍生产品。鉴于骨与关节系统复杂的生物力学要求，所用的生物材料除了具有其他材料所具有的无毒副作用等生物安全性外，还必须有足够的机械强度并能与宿主骨牢固地结合。在此背景下，镁合金因其与骨相近似的弹性模量和密度、良好的生物相容性、较高的比强度等优点在医学方面具有巨大的应用前景。

受镁合金较差的耐腐蚀性能的影响，其在临床上的应用受到比较大的限制。目前，多采用表面改性层来改善镁合金的耐蚀性，如化学转化膜、阳极氧化处理、各种涂层和镀层、激光改性技术等。化学转化膜被广泛用做涂漆底层，但研究表明，化学转化膜只能减缓腐蚀速度，并不能有效防止腐蚀，且镀液中常含有重金属离子，制备过程会对环境造成一定污染。

阳极氧化法是近年来兴起的一种表面处理新技术，藉此技术可得到耐磨损、具有一定耐腐蚀性能的涂层，但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，难以得到均匀的氧化膜,而且结合强度较差。

镁合金的金属镀层一般采用电镀方法，但由于镁的电位极低，不容易直接沉积耐蚀金属，且镀液中通常含有氰化物，对环境存在较大的污染。

利用热喷涂在镁合金表面沉积金属涂层，如热喷涂制备铝涂层，但在热喷涂过程中，镁合金表面会发生强烈的反应，使镁合金表面被氧化，生成了耐蚀性很差的氧化膜。

综上，现有改善镁合金耐蚀性的方法仍然存在较多的问题。

另外，对于镁合金骨板，作为内植入医疗器械常常在手术中诱发感染的发生，导致手术失败，严重者导致肢体丧失，甚至危及生命。而且，为了减缓感染的发生，常常进行全身给药，这样将会对心、肝、脾等器官造成伤害。因此，不断开发新的镁合金骨板表面处理工艺来制备具有完善的多孔结构进行储存药物，以解决镁合金骨板置入所诱发的感染等问题，是当前的主要研究方向之一。其中的多孔结构目的是延长药物缓释时间，对确定的位置进行局部治疗，避免全身给药，实现靶向治疗。

典型地，如中国专利文献CN103085379A，其公开了一种镁合金表面微弧氧化纳米自组装金属陶瓷涂层的制备方法，其首先在镁合金表面生成微弧氧化陶瓷层，然后再对陶瓷层预活化处理，进而生成中间层纳米自组装套层膜，最后将无机金属涂料喷涂在膜层表面形成无机金属陶瓷涂层。基于前述的步骤可以在镁合金的表面生成复合的陶瓷涂层，该陶瓷涂层具有相对致密的结构，具有比较好的防腐蚀效果，但相对而言，不容易形成置药所需要的孔洞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于控制涂层孔隙率和孔径的镁合金骨板表面制备涂层的方法，所制备涂层具有较高耐腐蚀性能。

依据本发明的实施例，提供一种镁合金骨板表面制备涂层的方法，包括以下步骤：

1）将给定配比且粒度均为30μm~60μm的钛粉末和铝粉末混合均匀，得到混合粉末；

2）对待喷涂的镁合金骨板的表面进行清理；

3）以所述混合粉末为涂料采用超音速低压冷喷涂方法在镁合金骨板基体表面生成基础涂层；

4）去除基础涂层表面被污染的部分，形成中间件；

5）在中间件表面加工出表面织构；