[发明专利]一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法，包括：(1)将质量比为5～15:25～35:1的铝粉、无水乙醇、海藻酸钠混合均匀，球磨2～4h，所得料浆与无水乙醇按照体积比1:2～4进行混合，超声分散3～5h，得到铝粉悬浮液；(2)在400～500℃的惰性气氛条件下，采用热喷涂的方式，将上述铝粉悬浮液喷涂在预处理过的钛片上，得到含有铝层的钛片，其中，所述铝层的厚度为0.5～1.5mm；(3)将0.1～1mol/L硝酸钙溶液和0.01～0.1mol/L磷酸溶液混合，采用氢氧化钠调节混合溶液的pH值为4～5，以含有铝层的钛片为阴极、石墨为阳极，在一定条件下电沉积30～50min，得到钛铝基羟基磷灰石生物涂层。本发明中的方法制备得到的钛铝基羟基磷灰石生物涂层与基体结合良好，具有较好的生物活性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法。

背景技术

随着现代材料制备技术的发展，生物材料因具备对机体组织进行修复、替代与再生的特殊性能，已经成为当今生物医学领域研究的焦点之一。生物硬组织代用材料最早是使用体骨、动物骨，后来发展到采用不锈钢和高分子塑料，由于不锈钢存在溶析、腐蚀和疲劳问题，塑料存在稳定性差和强度低的问题。因此造成生物材料发展的瓶颈，生物陶瓷的出现，改善了现有替代材料的不足，因其诸多优势，生物陶瓷具有了广阔的发展前景。

羟基磷灰石HA与人体硬组织(骨和牙)的无机质物质组成相同，植入体内后可直接与骨形成骨性结合，与骨之间界面结合强度达到甚至超过骨和植入体自身的强度，但由于单纯的HA晶体脆性大、抗折强度低，不适合用做承载较大的硬组织修复与替代。因此，金属基涂层材料的研究应运而生。

羟基磷灰石涂层假体目前在临床广泛应用，现有的涂层制备技术有等离子喷涂，离子束沉积法，激光熔敷法，放电等离子烧结，涂敷烧结法等。但是随着临床翻修病例的增多，也显示出一些弊端，如涂层与金属基体之间的结合强度不足等。

为此，有必要针对上述问题，提出一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钛铝基羟基磷灰石生物涂层的制备方法，包括：

(1)将质量比为5～15:25～35:1的铝粉、无水乙醇、海藻酸钠混合均匀，球磨2～4h，所得料浆与无水乙醇按照体积比1:2～4进行混合，超声分散3～5h，得到铝粉悬浮液；

(2)在400～500℃的惰性气氛条件下，采用热喷涂的方式，将上述铝粉悬浮液喷涂在预处理过的钛片上，得到含有铝层的钛片，其中，所述铝层的厚度为0.5～1.5mm；

(3)将0.1～1mol/L硝酸钙溶液和0.01～0.1mol/L磷酸溶液混合，采用氢氧化钠调节混合溶液的pH值为4～5，以含有铝层的钛片为阴极、石墨为阳极，在一定条件下电沉积30～50min，得到钛铝基羟基磷灰石生物涂层。

优选的，步骤(1)中，所述铝粉、所述无水乙醇、所述海藻酸钠的质量比为10:30:1。

优选的，步骤(1)中，超声功率为800～1200W。

优选的，步骤(2)中，热喷涂过程中的压力为0.2～0.6MPa，温度为300～500℃，喷距为10～20mm。

优选的，步骤(2)中，所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。

优选的，步骤(3)中，一定条件为温度20～30℃、电流密度1～5mA/cm²、恒电流沉积。