[发明专利]一种生物医用材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物医用金属材料，其特征在于，所述金属材料包括由钛铌基合金组成的基体和位于所述基体表面的合金涂层组成；

所述合金涂层由厚度为5~10μm的沉积层以及位于沉积层与基体之间的厚度为5~8μm的扩散层组成；所述扩散层为Zr-Ag合金与钛铌基合金互扩散形成，自扩散层的表层自底层方向，Zr以及Ag的含量呈梯度降低，Ti以及 Nb的含量呈梯度增加，所述扩散层中，Ti、Nb与Zr、Ag元素之间互扩散生成了梯度分布的合金相；

所述沉积层由Zr、Ag两种元素组成，所述沉积层表面含有Ag元素；

所述金属材料通过以下方法制备：将研磨并抛光好的钛铌基合金试样和Zr-Ag靶材装入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，钛铌基合金试样作为工件极，Zr-Ag靶材作为源极，调节两极之间的间距为15mm~25mm，进行辉光，辉光结束后，通入氩气直至工件的温度降至常温；

所述Zr-Ag靶材中Zr的质量百分含量为50%~95%，Ag的质量百分含量为5%~50%。

2.根据权利要求1所述的生物医用金属材料，其特征在于，进行所述辉光的条件为：对双辉等离子表面冶金渗金属炉进行抽真空至气压为0.2Pa~1.0Pa，通入氩气，启动辉光，控制源极电压为800V~950V，工件电压为450V~550V，工作气压为30Pa~40Pa，工作时间为2h~4h。

3.根据权利要求1所述的生物医用金属材料，其特征在于，所述钛铌基合金试样中Nb的质量百分含量为45%，其余为Ti。

4.根据权利要求1所述的生物医用金属材料，其特征在于，所述Zr-Ag靶材为Zr-Ag合金靶材或呈格栅状排布的Zr-Ag混合靶材。

5.根据权利要求4所述的生物医用金属材料，其特征在于，所述Zr-Ag合金靶材的形状为圆柱状，高度为5mm~10mm，直径为30mm~45mm；所述Zr-Ag混合靶材为呈格栅状排布的长方体块，由纯度大于99.95%的Zr制成的长方体形金属块以及纯度大于99.99%的Ag制成的长方体形金属块依次间隔排列而成，相邻金属块之间由Zr或Ag制成的圆棒进行连接。

6.根据权利要求4所述的生物医用金属材料，其特征在于，所述Zr-Ag混合靶材排列方式为格栅状，格栅尺寸是高为3mm~5mm，宽为20mm~25mm，长为65mm~85mm，排列间距为5mm~10mm。

7.一种如权利要求1-6任一所述的生物医用金属材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将钛铌基合金试样和Zr-Ag靶材装入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，以钛铌基合金试样为工件极，以Zr-Ag靶材为源极，调节两极之间的间距为15mm~25mm；

（b）对双辉等离子表面冶金渗金属炉进行抽真空至气压为0.2Pa~1.0Pa，通入氩气，启动辉光，控制源极电压为800V~950V，工件电压为450V~550V，工作气压为30Pa~40Pa，工作时间为2h~4h；

（c）停止辉光，但仍持续通入氩气，以防止工件发生氧化，直至工件随炉冷却，断电，完成钛铌基合金表面Zr-Ag共渗涂层的制备。

8.根据权利要求7所述的生物医用金属材料的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，钛铌基合金试样进行前期处理，对试样表面进行研磨并抛光至1200#~1500#，然后用体积比3:1~4:1的乙醇和丙酮制备的清洗剂超声清洗后烘干。