[发明专利]飞秒激光在钛或钛合金植入材料表面处理中的应用

摘要

本发明飞秒激光在钛或钛合金植入材料表面处理中的应用涉及激光在材料表面处理中的应用，其步骤是：在空气中，将飞秒激光脉冲位于块状钛或钛合金材料的正上方，垂直在其表面聚焦，形成激光光斑半径为5μm的焦点，设定飞秒激光的加工参数为：脉冲重复频率1千赫兹、单脉冲能量50～300微焦耳、脉冲宽度50飞秒、脉冲中心波长800纳米、激光加工线间距为10～100μm、激光扫描速度0.2～1.0mm/秒，调节飞秒激光偏振方向，使其与飞秒激光扫描方向平行，用该飞秒激光扫描已浸泡于羟基磷灰石悬浊液中5分钟的块状钛或钛合金材料整个表面，由此制得在钛或钛合金材料表面呈现有均匀的粗糙峰状突起和多孔的周期性规则结构的图案，并负载钙磷盐的钛基生物医学材料。

主权项

1.飞秒激光在钛或钛合金植入材料表面处理中的应用，其步骤是：第一步，将块状的钛或钛合金材料打磨后，用去离子水超声清洗，然后置于清洁开口容器中待用；第二步，在空气中，将飞秒激光脉冲位于第一步中所处理的块状钛或钛合金材料的正上方，垂直在其表面聚焦，形成激光光斑半径为5mm的焦点；第三步，在第一步的容器中加入羟基磷灰石悬浊液，使液面高出块状钛或钛合金材料表面2～3mm，所用羟基磷灰石悬浊液的组成为：成分 浓度纳米羟基磷灰石 5～20g/L聚乙烯吡咯烷酮 5～30g/L三羟甲基氨基甲烷 2～10g/L二水合氯化钙 2～5g/L溶剂为水羟基磷灰石悬浊液的pH值为4～5；第四步，将第三步加入了羟基磷灰石悬浊液的容器向上移动80～100μm，使其中的块状钛或钛合金材料位于空气中的飞秒激光的焦点上方，设定飞秒激光的加工参数为：脉冲重复频率1千赫兹、单脉冲能量50～300微焦耳、脉冲宽度50飞秒、脉冲中心波长800纳米、激光加工线间距为10～100μm、激光扫描速度0.2～1.0mm/秒，调节飞秒激光偏振方向，使其与飞秒激光扫描方向平行，该块状钛或钛合金材料在所加入的羟基磷灰石悬浊液中浸泡5分钟后，用该飞秒激光扫描该浸泡于羟基磷灰石悬浊液中的块状钛或钛合金材料整个表面，辐照处理后的块状钛或钛合金材料的表面形成有规则排列的峰状突起结构，在这些峰状突起上覆盖着亚微米级的小颗粒，同时在该块状钛或钛合金材料表面负载了钙磷盐，由此制得在块状钛或钛合金材料表面呈现有均匀一致的粗糙峰状突起和多孔的周期性规则结构的图案，即有均匀的粗糙度，并且负载了钙磷盐的钛基生物医学材料。