專利名稱：生物活性鈦基表面復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)用 基復(fù)合材料，具體姓物活性鈦基表面復(fù)合材料及其制備方法。 背景駄目前人體骨骼和牙^fe物硬組織sffl置爽修S^才料大多為車L制或鑄造鈦材料，4謝料具有耐 腐蝕、3驢高和生物相容^t寺點(diǎn)。但^:材料缺少生物活性，而且軋制或^it鈦材料的彈性M明 顯高于人體骨，因而斷氐了材料的生物力學(xué)相容性，限制了鈦材料的細(xì)。鈦材禾微弧氧化處理可 使鈦材料獲得多孑L狀二氧化鈦表層，使材料表層的彈性M:下降，材料表層的生物力學(xué)相容性有所 改善。然而l^才料的生物活性問艦需進(jìn)一灘決，彈性糧也需進(jìn)一步斷氐。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,一種生物活性鈦基表面復(fù)合材料的制備方法，解決現(xiàn)有鈦材料存在的生 物活性有欠缺，材料的彈性模量較高的問題。本發(fā)明的目的還在于J^^M方法制備的生物活性鈦基表面復(fù)合材料。本發(fā)明的生物活性鈦基表面復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(1) 將金屬鈦或鈦合金材料在去離子水中微弧氧化處理' 1氧化以鈦材料為陽極、不銹鋼 為陰極，微弧氧化電源在恒壓或宦流t試下工作；(2) 微弧氧化處Sjg的lfct才料在^Wm溶液的高壓釜中做二次氧化,，處^agi5crc 25(TC，處理時(shí)間大于或等于0. 5小時(shí)。微弧氧化電源在恒壓模式下工作時(shí)，選取電壓300V 500V，占空比10% 40%，頻率范圍 200Hz 1000Hz;微弧氧化電源在恒流模式下工作B寸，選取電流0.2-2.0A,占空比60% 85%，頻率 范圍200Hz 1000Hz。戰(zhàn)方法制備的生物活性鈦基表面復(fù)合材料'表層呈多孔狀，表層為含有羥基的:ift化鈦。本發(fā)明生物活性鈦基表面復(fù)合材料及其制備方法的設(shè)計(jì)依據(jù)te要特點(diǎn)如下德弧氧化處理可使ltM料獲得多孔狀二氧化鈦表層，使材茅斗，的彈性豐1*下降，材料,的生物力學(xué)相容性有所改善； 氧化處船的鈦材，站親HA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，制斜導(dǎo)到的鈦基復(fù)合 材料親含有羥基，有助于復(fù)合材料與骨結(jié)合，使得材料表層生物話鵬高。該復(fù)合材料生物話性 和生物力學(xué)相容性高于單一軋制或鑄5tW料，可用預(yù)備人體骨骼和牙^1組織鵬物置爽修 跳^ffi例1:將金屬鈦或鈦合金材半站去離子水中德弧氧化處理，以鈦材豐斗為陽極、不銹鋼為陰極。M:氧化電^g在tEEt莫式下， 電壓300V，占空比10%，頻率200Hz。 ' 氧化處,的 im茅站MHA溶液的高壓蓋中做二次氧化M，處理溫度20(TC，處理時(shí)間0.5小時(shí)。該材料 表層具有生物活性和艦的生物力學(xué)相容性。 例2:將金屬鈦或鈦合金材禾站去離子水中 :氧化處理，以鈦材料為陽極、不鄉(xiāng)為陰極。微弧氧化電源在'IEE模式下，500V，占空比15%，頻率400Hz。
氧化處理后的 Ittff站^W HA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理溫度15(TC，處理時(shí)間2小時(shí)。該材料表 層具有生物活性禾,的生物力學(xué)相容性。^ffi例3:將金屬#^鈦合金材卑祐去離子水中德弧氧化處理，以每3才料為陽極、不自為陰 極。1t^氧化電源在恒壓獄下，選取M400V，占空比30%，頻率600Hz。微弧氧化處鵬的 鈦材I站M"HA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理^25(TC，處理時(shí)間3小時(shí)。該材料表 層具有生物活性和辦的生物力學(xué)相容性。，例4:將金屬鈦或鈦合金材I4^去離子水中德漲氧化M，以執(zhí)沐才茅斗為陽，及、不^^!為陰 極。微弧氧化電源在恒壓模式下，選取M450V，占空比40%,頻率1000Hz。微弧氧化處鵬的 鈦材14^ HA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理^200'C，處理時(shí)間l小時(shí)。該材料表 層具有生物活性和艦的生物力學(xué)相容性。實(shí)施例5:將金屬鈦或鈦合金材茅被去離子水中 氧化，，以鈦材l斗為陽極、不l糊為陰 極。M:氧化電源在恒流模式下，選取電流2A，占空比85%，頻率范圍600Hz。微弧氧化處理后 的鈦材M^MHA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理溫度180'C，處理時(shí)間4小時(shí)。該材料 表層具有生物活性和,的生物力學(xué)相容性。實(shí)施例6:將金屬鈦或鈦合金材f4^去離子水中微弧氧化處理，以ttf才料為陽極、不糊為陰 極。微弧氧化電源在恒流豐試下，選取電流0.6A，占空比70%，頻率范圍1000Hz。 gfi/H氧化處理 后的鈦材半iffi^t H2(V溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理溫度220'C，處理時(shí)間6小時(shí)。該材料表層具有生物活性和辦的生物力學(xué)相容性。^M例7:將金屬fi^鈦合金材茅站去離子7jC中M:氧化,，以ltl才f斗為陽豐及、不銹綱為陰極。微弧氧化電源在恒潦顏式下，選取電流02A，占空比60%，頻率范圍200Hz。
^氧化處鵬 的鈦材來mHA溶液的高壓釜中做二次氧化處理，處理，22(TC，處理時(shí)間6小時(shí)。該材料 表層具有生物活性和 的生物力學(xué)相容性。
權(quán)利要求
1、 一種生物活性鈦基表面復(fù)合材料的制備方法，賺征在于包括如下步驟(1) 將德鈦或鈦合金材料在去離子水中微弧氧化處理，微弧氧化以鈦材料為陽極、不牽溯為陰極，M:氧化電源在'gffi或叵流駄下工作；(2) 微弧氧化處s^的ifct才茅站^tH2a溶液的高壓釜中做二次氧化^s， ^&;g^si5(rc 250°C，處理時(shí)間大于或等于0. 5小時(shí)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于j f^微弧氧化電源在恒壓模式下工作，電壓為 300V-500V，占空比為10% 40%，頻率范圍2(XHz 100OHz。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所^^微弧氧化電源在恒流模式下工作，電流為 0.2-2.0A,占空比為60% 85%，頻率范圍200Hz~1000Hz。
4、 權(quán)利要求1 3任一lMM方法制，到的生物活性鈦基表面復(fù)合材料。
5、 概權(quán)利要求4臓的生物活性鈦基表面復(fù)合材料，辦征在于臓鈦基表面復(fù)合材料表 層呈多孔狀，表層為含有縫的二氧化鈦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物活性鈦基表面復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟(1)將金屬鈦或鈦合金材料在去離子水中微弧氧化處理；(2)微弧氧化處理后的鈦材料在裝有H₂O₂溶液的高壓釜中做二次氧化處理，制備得到生物活性鈦基表面復(fù)合材料。所制得的復(fù)合材料表層呈多孔狀，表層為含有羥基的二氧化鈦。所制得的復(fù)合材料表層的生物活性和生物力學(xué)相容性高于單一的鈦材料。本發(fā)明可用于制備人體骨骼和牙齒等硬組織用生物置換(修復(fù))體。
文檔編號A61L27/42GK101311327SQ20081002637
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者英 劉, 衛(wèi) 李 申請人:暨南大學(xué)