本發(fā)明涉及一種改性鎳鈦合金及其制備方法、應(yīng)用，涉及生物醫(yī)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、鎳鈦合金因具有優(yōu)異的形狀記憶效應(yīng)、超彈性、低彈性模量(14-29gpa)、高抗疲勞性、良好的生物相容性以及磁共振相容性，而被廣泛用于骨科承重類植入體的制造中。

2、然而，骨植入體表面可能會粘附有大量金屬粉末，其與骨植入體間的結(jié)合強(qiáng)度低，受到磨損脫落后易誘發(fā)骨植入體骨整合不良、周圍骨組織溶解和炎癥反應(yīng)等。此外，鎳鈦合金骨植入體表面自發(fā)形成的氧化層缺乏機(jī)械耐久性，無法為鎳鈦合金骨植入體提供有效的耐腐蝕防護(hù)。在腐蝕性體液作用下，鎳鈦合金骨植入體的表面遭到破壞的位置易產(chǎn)生應(yīng)力集中，使其力學(xué)性能下降。此外，腐蝕效應(yīng)導(dǎo)致鎳鈦合金表面釋放出高濃度鎳離子，離子濃度一旦超過安全閾值，便可能引起周圍組織的過敏反應(yīng)并產(chǎn)生毒性作用。

3、因此，亟需對鎳鈦合金表面進(jìn)行有效改性，以提升其耐磨損與耐體液腐蝕性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種改性鎳鈦合金，該改性鎳鈦合金具有優(yōu)異的耐磨損和耐體液腐蝕性能。

2、本發(fā)明還提供一種改性鎳鈦合金的制備方法，該制備方法操作簡單，能夠制備得到耐磨損和耐體液腐蝕性能的改性鎳鈦合金。

3、本發(fā)明還提供一種醫(yī)用器材，該醫(yī)用器材包括上述改性鎳鈦合金或由上述制備方法制備得到的改性鎳鈦合金。

4、本發(fā)明一方面一種改性鎳鈦合金，包括鎳鈦合金基體以及包覆在鎳鈦合金基體至少部分表面的聚醚醚酮涂層；

5、其中，所述聚醚醚酮涂層的結(jié)晶度為25％-30％。

6、如上所述的改性鎳鈦合金，所述聚醚醚酮涂層的結(jié)晶度為25％-28％。

7、如上所述的改性鎳鈦合金，所述聚醚醚酮涂層的厚度為3-5μm。

8、本發(fā)明再一方面提供一種如上所述的改性鎳鈦合金的制備方法，包括以下步驟：

9、1)對鎳鈦合金基體進(jìn)行電化學(xué)拋光預(yù)處理，去除所述鎳鈦合金基體表面黏附的粉體顆粒，得到平均粗糙度為2-3μm的預(yù)處理基體；

10、2)將所述預(yù)處理基體浸入包括聚醚醚酮、分散劑、水的懸濁液中進(jìn)行超聲浸漬處理，得到浸漬基體；

11、隨后，將所述浸漬基體進(jìn)行真空干燥處理，得到烘干基體；

12、3)將所述烘干基體在340-360℃下燒結(jié)處理5-10min后，水淬處理得到改性鎳鈦合金。

13、如上所述的制備方法，步驟1)中，所述電化學(xué)拋光預(yù)處理包括以下步驟：

14、1)構(gòu)建包括鎳鈦合金基體陽極、鉑陰極、電化學(xué)拋光溶液的電解裝置，所述鎳鈦合金基體陽極、鉑電極的間距為15-20mm；

15、2)對所述電解裝置在電解電壓為40-45v、攪拌速率為60-70r/min下電解處理60-90s；

16、其中，所述電化學(xué)拋光溶液包括4-4.8vol％的高氯酸、80-82vol％的冰醋酸、8-10.2vol％的乙醇和3-8vol％的甘油。

17、如上所述的制備方法，所述懸濁液按照質(zhì)量百分含量包括聚醚醚酮20％-30％，分散劑5％-10％，水60％-75％。

18、如上所述的制備方法，所述鎳鈦合金基體的平均粗糙度為10-15μm。

19、如上所述的制備方法，步驟2)中，所述超聲浸漬處理的振動頻率為35-40khz，時(shí)間為2-3min。

20、如上所述的制備方法，步驟4)中，所述燒結(jié)處理的溫度為340-350℃，時(shí)間為5-8min；

21、和/或，所述水淬處理的溫度為20-25℃。

22、本發(fā)明再一方面提供一種醫(yī)用器材，包括如上所述的改性鎳鈦合金或如上所述的制備方法制備得到的改性鎳鈦合金。

23、本發(fā)明提供的改性鎳鈦合金包括鎳鈦合金基體和包覆在鎳鈦合金基體至少部分表面的聚醚醚酮涂層，聚醚醚酮涂層具有特定范圍的結(jié)晶度，能夠?qū)崿F(xiàn)對鎳鈦合金基體實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)，提供改性鎳鈦合金的耐磨損和耐體液腐蝕性能。

技術(shù)特征：

1.一種改性鎳鈦合金，其特征在于，包括鎳鈦合金基體以及包覆在鎳鈦合金基體至少部分表面的聚醚醚酮涂層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性鎳鈦合金，其特征在于，所述聚醚醚酮涂層的結(jié)晶度為25％-28％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性鎳鈦合金，其特征在于，所述聚醚醚酮涂層的厚度為3-5μm。

4.一種權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的改性鎳鈦合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述電化學(xué)拋光預(yù)處理包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述懸濁液按照質(zhì)量百分含量包括聚醚醚酮20％-30％，分散劑5％-10％，水60％-75％。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述鎳鈦合金基體的平均粗糙度為10-15μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述超聲浸漬處理的振動頻率為35-40khz，時(shí)間為2-3min。

9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中，所述燒結(jié)處理的溫度為340-350℃，時(shí)間為5-8min；

10.一種醫(yī)用器材，其特征在于，包括權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的改性鎳鈦合金或權(quán)利要求4-9中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的改性鎳鈦合金。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改性鎳鈦合金及其制備方法、應(yīng)用，包括鎳鈦合金基體以及包覆在鎳鈦合金基體至少部分表面的聚醚醚酮涂層；其中，所述聚醚醚酮涂層的結(jié)晶度為25％?30％。本發(fā)明提供的改性鎳鈦合金具有優(yōu)異的耐磨損和耐腐蝕性能。

技術(shù)研發(fā)人員：郝世杰,李響,楊英,周猛,李昊航,蘇志鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30