[发明专利]一种制备羟基磷灰石涂层的阳极原位电化学法

摘要

一种制备羟基磷灰石涂层的阳极原位电化学法，在碱溶液电解液中，以具有CaHPO4·2H2O(DCPD)涂层的生物医用植入体试样为阳极，石墨电极为阴极，采用直流电源供电。在电场作用下，OH-不断向阳极移动，同时原有DCPD涂层不断溶解，提供钙磷离子，继而在生物医用植入体表面原位沉积HA。本发明的方法可以根据不同的实际需要制备出具有不同表面形貌的纳米、纳微米HA生物涂层；因制备过程中阳极附近无氢气泡产生，所以涂层具有较高的均匀性、致密性。制得的涂层与基体具有较强的结合力，涂层与基体剪切结合强度达8.0～8.9MPa，大于等离子喷涂HA与C/C之间的剪切结合强度7.4MPa；制备出的涂层厚度为35～45μm。

主权项

一种制备羟基磷灰石涂层的阳极原位电化学法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：预处理生物医用植入体试样：首先取生物医用植入体将其加工成薄片后打磨平整，依次用自来水、丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗15‑30min，空气中晾干；步骤2：采用阴极电化学沉积法或超声辅助阴极电化学沉积法制备HA的前躯体‑CaHPO4·2H2O(DCPD)涂层：将预处理后的生物医用植入体试样和片状石墨电极置于NH4H2PO4和Ca(NO3)2混合液所组成的电解液中，其中NH4H2PO4浓度为(2.00～2.50)×10‑2mol/L，且电解液中的钙与磷浓度比为1.67，调节电解液的pH为4.5～4.8，以预处理后的生物医用植入体试样为阴极，以片状石墨电极为阳极，采用阴极电化学沉积法或超声辅助阴极电化学沉积法在预处理后的生物医用植入体试样表面制备DCPD涂层，阴极电化学沉积法的工艺参数为：温度为50～60℃，沉积时间为60～120min，电流密度为1.6～3.0mA/cm2；超声辅助阴极电化学沉积法的工艺参数为：温度为50～60℃，沉积时间为60～120min，电流密度为1.6～3.0mA/cm2，超声波频率为25～60KHz，超声波的功率为100W；步骤3，干燥具有DCPD涂层的生物医用植入体试样；在60～120℃干燥24～48小时；步骤4，HA涂层的制备；以干燥后的具有DCPD涂层的生物医用植入体试样为阳极，以片状石墨电极为阴极，将其置于碱溶液中，采用阳极原位电化学法制备HA涂层，制备时工艺参数为：碱性水溶液的温度为80～100℃， 电流密度为1.6～10.0mA/cm2，制备时间为120～240min。