[发明专利]一种聚芳醚酮改性物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚芳醚酮改性物，其特征在于，包括作为基体的聚芳醚酮材料以及复合涂层，所述复合涂层包括于所述聚芳醚酮材料的表面依次设置的第一钛涂层、第二钛涂层和羟基磷灰石涂层；

所述第二钛涂层的孔隙率高于所述第一钛涂层的孔隙率；

所述复合涂层的物相组成为Ca(PO₄)₆(OH)₂相和Ti相；

所述第一钛涂层的孔隙率＜10%，所述第二钛涂层的孔隙率＞30%，第二钛涂层的表面粗糙度Ra＞30μm；所述第一钛涂层的厚度为30-50μm，所述第二钛涂层的厚度为100-150μm；

所述聚芳醚酮材料的表面粗糙度为10-15μm；

所述羟基磷灰石涂层的原料的粒径范围为20-100μm，d₅₀=50μm；所述羟基磷灰石涂层的厚度为50-60μm；所述羟基磷灰石涂层的结晶度为68-90%；

所述聚芳醚酮改性物经以下步骤制得：于所述聚芳醚酮材料的表面通过真空等离子喷涂方式制备所述复合涂层；

喷涂所用的所述第一钛涂层的原料的粒径范围为10-60μm，d₅₀=32μm，所述第二钛涂层的原料的粒径范围为30-220μm，d₅₀=110μm；所述第一钛涂层的原料和所述第二钛涂层的原料均为海绵钛；

所述第一钛涂层的制备工艺条件包括：喷涂压强为10-15kPa，喷枪功率为25-35kW，电流为550-600A；等离子气体氩气的流量为40-45splm，氢气的流量为2-5slpm，送粉率为10-15g/min；喷涂距离为250-300mm；

所述第二钛涂层的制备工艺条件包括：喷涂压强为10-15kPa，喷枪功率为25-30kW，电流为500-550A；等离子气体氩气的流量为40-45splm，氢气的流量为2-5slpm，送粉率为15-20g/min；喷涂距离为250-300mm；

所述羟基磷灰石涂层的制备工艺条件包括：喷涂压强为10-15kPa，喷枪功率为30-35kW，电流为550-600A；等离子气体氩气的流量为40-45splm，氢气的流量为3-6slpm，送粉率为10-15g/min；喷涂距离为250-300mm。

2.根据权利要求1所述的聚芳醚酮改性物，其特征在于，所述聚芳醚酮材料为聚醚醚酮材料。

3.根据权利要求2所述的聚芳醚酮改性物，其特征在于，所述聚醚醚酮材料为纯聚醚醚酮或掺杂有碳纤维的聚醚醚酮。

4.根据权利要求1所述的聚芳醚酮改性物，其特征在于，所述羟基磷灰石涂层的结晶度为80-90%。

5.如权利要求1-4任一项所述的聚芳醚酮改性物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：于所述聚芳醚酮材料的表面通过真空等离子喷涂方式制备所述复合涂层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，整个喷涂过程中，等离子枪沿水平方向运动。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述等离子枪沿水平方向间歇式运动，或样品以最大速度旋转运动且所述等离子枪以小于所述样品旋转的速度垂直于水平方向运动。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，制备所述复合涂层前，还包括：将所述聚芳醚酮材料置于喷涂设备中，抽真空至压力＜0.5mbar，填充惰性气体至压力＞40mbar，点枪后，抽真空至压力＜2mbar，随后通过等离子射流对所述聚芳醚酮材料进行预热。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，置于所述喷涂设备中之前，还包括对所述聚芳醚酮材料的表面进行预处理。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，制备所述复合涂层后，还包括于真空状态下冷却。