[发明专利]一种钛及钛合金表面微纳结构修饰方法

摘要

金属钛及其合金目前被广泛的应用在口腔修复、骨科手术以及整形外科种植体中，但在植入后存在着骨整合能力较差，且容易细菌感染的问题。本专利公开了一种钛及其合金表面微纳结构修饰的方法，旨在提高钛及其合金表面的骨整合能力和抗菌能力。其特征在于：采用飞秒激光加工技术，在打磨后的钛合金表面烧蚀出间距和深度均不大于200μm的微米柱周期结构，再进一步的酸洗后采用阳极氧化的方式在微米柱周期结构上制备直径小于200nm的纳米管，随后进行退火热处理得到最终样品。通过该方法可以在钛及钛合金表面制备出微纳结构的表面，具备这类表面的钛及其合金具有良好的生物相容性和抑菌能力。

主权项

1.一种钛及钛合金表面微纳结构的修饰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：钛及钛合金表面飞秒激光加工微米柱周期结构1‑1将医用级钛及钛合金样品表面经砂纸打磨和抛光处理后，依次用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，最后放入烘箱中烘干备用；1‑2将清洗好的钛及钛合金样品放入飞秒激光加工器中，通过程序控制样品台实现对样品表面的扫描式辐照加工；加工参数为：飞秒激光脉冲能量低于4J/cm²，扫描次数为不少于5次，实现钛及钛合金表面微米柱周期结构的加工；其中微米柱的间隔和高度均控制在200μm以下；步骤二：钛及钛合金表面微米柱周期结构上阳极氧化制备纳米管2‑1将已具有微米柱整列结构的钛及钛合金样品依次经过丙酮、乙醇和去离子水的超声清洗，去除样品表面的油污后烘干备用；2‑2将烘干后的医用钛或钛合金样品浸没在由可溶性氟化物、乙二醇或丙三醇和水按照一定比例配置的电解液中，以铂电极为阴极，样品表面为阳极；在20～30V的电压下阳极氧化处理0.5～2h；2‑3在完成步骤2‑2中的阳极氧化后，将样品至于0.1～0.5M的硫酸电解质溶液中，以样品为阴极，铂电极为阳极，施加不低于2V的电压1～3min后于去离子水中超声以去除样品表面的纳米管层；2‑4重复步骤2‑2；步骤三：样品退火热处理3‑1将样品表面进行去离子水清洗后在保温一定时间后后随炉冷却，修饰完毕。