[发明专利]一种纯钛金属表面微弧氧化处理电解液及其抗菌性生物活性涂层制备方法

摘要

一种纯钛金属表面微弧氧化处理电解液及其抗菌性生物活性涂层制备方法，它属于医用钛金属表面改性技术。本发明的目的在于提供一种能够显著提高纯钛金属表面生物活性和涂层结合强度的微弧氧化处理电解液及其涂层制备方法，该电解液包括乙酸钙、磷酸钠及氧化锌前驱体成分的复合体系，其中磷离子浓度为0.5～1.0M，Ca/P为0.2～1.0，设计的Zn2+的浓度占总浓度的10～20％。采用此电解液和微弧氧化技术直接在钛金属表面原位生成生物复合涂层。此涂层与基体的结合强度高，内层致密，外层粗糙多孔，生物活性、抗菌性好，而且本发明所用原料易得，工艺简单易操作，电解液稳定可多次利用，生产成本低，适于工业化生产。

主权项

一种纯钛金属表面微弧氧化处理电解液及其抗菌性生物活性涂层制备方法，其特征在于它的操作步骤为：a.以乙酸钙(Ca(CH3COO)2)和Na3PO4作为反应原料合成钙磷盐溶胶A，按磷离子浓度为0.05～0.25M，Ca/P为(0.2～1.0)∶1的配比将乙酸钙、磷酸钠溶于去离子水中，磷酸钠溶液缓慢倒入乙酸钙溶液中，氨水调pH值为8～11，混合搅拌，室温下合成钙磷盐溶胶A；b.柠檬酸三铵，乙酸锌与氨水反应形成的溶胶作为氧化锌的前驱体。配制0.5～1.5M的乙酸锌溶液，加入适量柠檬酸三铵以及无水乙醇，使乙酸锌与柠檬酸三铵的摩尔比2∶1，乙醇与水的体积比1∶1于50℃充分搅拌，逐滴加入氨水溶液直至Zn(OH)2沉淀消失，即获得纳米ZnO的前驱体溶胶B；c.溶胶A与溶胶B以不同体积比例混合后作为钛金属表面微弧氧化处理的电解液C；d.将机械加工后的钛金属基体试样依次置于丙酮、75％乙醇、蒸馏水中超声清洗各15min，50℃干燥后，再置于氢氟酸和硝酸混合液中处理2min；e.将预处理后的钛金属置于电解液C中，采用微弧氧化技术制备生物活性涂层，电参数：电压260～450V，占位比6％～15％，频率200‑600Hz，处理时间5～30min，处理后得到TiO2/nano‑HA‑ZnO生物复合涂层。