[发明专利]一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法

说明书

一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，它涉及一种涂层的制备方法。本发明的目的是要解决现有可降解镁合金作为生物材料使用降解速度过快，易造成局部碱化及氢气释放，产生炎症刺激进而抑制镁合金表面细胞粘附和生长，对受损组织修复产生负面作用，对受伤的骨组织无法提供长期有效的固定支撑的问题。方法：一、镁合金预处理；二、超声除油；三、镁合金表面粗糙化处理；四、配置微弧氧化电解液；五、微弧氧化；六、制备混合粉末；七、预制涂层；八、激光熔覆。本发明可获得一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法。

技术领域

本发明涉及一种涂层的制备方法。

背景技术

可降解镁合金具备比强度高，密度低，弹性模量接近人骨，能够有效缓解应力遮蔽效应等优点，成为当今最具发展潜力的医用金属材料，在生理环境中易被逐渐降解直至完全消失，其降解产物具有高度的生物相容性和安全性，作为植入材料可避免二次手术，是当前生物材料领域研究的热点。然而，由于镁合金降解速度过快，易造成局部碱化及氢气释放，产生炎症刺激进而抑制镁合金表面细胞粘附和生长，对受损组织修复产生负面作用，对受伤的骨组织无法提供长期有效的固定支撑。这已成为严重制约镁合金大规模应用关键基础科学问题。因此，对镁合金降解速度的调控也成为该材料应用中亟需解决的关键难题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有可降解镁合金作为生物材料使用降解速度过快，易造成局部碱化及氢气释放，产生炎症刺激进而抑制镁合金表面细胞粘附和生长，对受损组织修复产生负面作用，对受伤的骨组织无法提供长期有效的固定支撑的问题，而提供一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法。

一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，是按以下步骤完成的：

一、镁合金预处理：

对镁合金基体进行打磨处理，得到粗糙光亮的镁合金；

二、超声除油：

将粗糙光亮的镁合金浸入到除油液中，再进行超声处理，将镁合金取出后清洗，再吹干，得到超声处理后的镁合金；

三、镁合金表面粗糙化处理：

将超声处理后的镁合金为阳极，纯铂片为阴极，将阳极和阴极浸入到刻蚀液中，在电流密度为100mA/cm²～150mA/cm²的条件下刻蚀，刻蚀后将镁合金取出，清洗，吹干，得到表面粗糙化处理的镁合金；

步骤三中所述的刻蚀液为NaBr、丙烯酸和丙三醇溶解到去离子水中，其中NaBr的浓度为0.1mol/L～0.3mol/L，丙烯酸的浓度为0.005mol/L～0.015mol/L，丙三醇的浓度为40mL/L～60mL/L；

四、配置微弧氧化电解液：

将多聚磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钾、氢氧化钾、乙二胺四乙酸二钠、甘油磷酸钙和乙二胺四乙酸二钠钙溶解到去离子水中，得到微弧氧化电解液；

五、微弧氧化：

将表面粗糙化处理的镁合金置于微弧氧化电解液中，其中镁合金与电源的正极相连接，作为阳极，不锈钢的电解槽与电源的负极相连接，作为阴极；采用脉冲微弧氧化电源供电，在电流密度为0.5A/dm²～0.7A/dm²、占空比为35％～45％和电源频率为1000Hz的条件下微弧氧化，得到表面含有微弧氧化陶瓷膜层的镁合金；

六、制备混合粉末：

将羟基磷灰石粉末、氧化铕、石墨烯量子点粉末和银粉置于不锈钢搅拌机中，再在电机功率为60W～100W和料筒转速为20r/min～40r/min的条件下混合，得到混合粉末；

步骤六中所述的羟基磷灰石粉末、氧化铕、石墨烯量子点粉末和银粉的质量比为20:1:0.5:0.5；

七、预制涂层：