[发明专利]一种镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法

权利要求书

1.一种镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于包括以下制备步骤：

1)在镁/镁合金表面制备多孔微弧氧化陶瓷涂层：将镁/镁合金悬挂浸入电解液作为阳极，不锈钢电解槽作为阴极，微弧氧化采用恒压模式，具体参数为：电压350～450V，电源频率800～1200Hz，正负占空比为30～50％，处理时间2～10min，所述电解液体系为钽粉0.5～2g/L、六偏磷酸钠2～5g/L、氟化钾5～10g/L；

2)在多孔微弧氧化陶瓷涂层表面进行双辉等离子镀钽形成钽渗镀层：将钽靶安装在双层辉光等离子渗镀设备的靶位，将镁/镁合金基体固定于双层辉光等离子渗镀设备的试样台上，然后进行渗镀，钽靶在靶位安装时与试样台平行设置，钽靶的源极电压为700～750V，镁/镁合金基体的工作电压为400～450V，钽靶与基体间距为8～10mm，制备工艺中氩气气压为25～45Pa，工作时间为1.5～3h。

2.根据权利要求1所述的镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于：所述步骤1)中，得到的多孔微弧氧化陶瓷涂层的熔点1000～1500℃、厚度5～20μm、孔径5～10μm、孔隙率10～50％。

3.根据权利要求2所述的镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于：所述多孔微弧氧化陶瓷涂层的体积百分组成为：30～60vol％的MgO，10～30vol％的Mg₃(PO₄)₂，5～20vol％的MgF₂，0.5～5vol％的TaO。

4.根据权利要求1所述的镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于：所述步骤2)中，钽靶的制备流程包括：粉末冶金→锻造→中间退火处理→轧制→成品退火处理→切割；所述中间退火处理为真空环境，温度为900～1100℃，退火时间20～40min；所述锻造的冷变形量在65％以上，所述轧制的冷变形量在75％以上，所述成品退火处理为真空环境，温度为900～1300℃，退火时间30～90min，得到的钽靶的晶粒尺寸控制在50μm以下。

5.根据权利要求1所述的镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于：所述步骤2)中，钽渗镀层包括位于多孔微弧氧化陶瓷涂层表面的沉积层以及扩散到多孔微弧氧化陶瓷涂层内部的扩散层，所述沉积层的厚度为5～15μm，所述扩散层的厚度为3～12μm。

6.根据权利要求5所述的镁及镁合金表面制备钽生物涂层的方法，其特征在于：所述沉积层中钽的晶粒尺寸为20～60μm。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的镁及镁合金表面制备抗菌涂层的方法，其特征在于：所述镁合金为Mg-Sr合金、Mg-Gd合金或者Mg-Dy合金，其中，Mg的质量百分比含量在95wt％以上。

8.根据权利要求1至6任一权利要求所述的镁及镁合金表面制备抗菌涂层的方法，其特征在于：所述镁合金为Mg-Gd-Dy-Zr合金，其中Mg的质量百分比含量在95wt％以上。