專利名稱：生物活性鈦基表面復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)用 基復合材料，具體姓物活性鈦基表面復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。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相容性，限制了鈦材料的細。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相容性有所 改善。然而l^才料的生物活性問艦需進一灘決，彈性糧也需進一步斷氐。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于,一種生物活性鈦基表面復合材料的制備方法，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合材料。本發(fā)明的生物活性鈦基表面復合材料的制備方法，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，處理時間大于或等于0. 5小時。微弧氧化電源在恒壓模式下工作時，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合材料及其制備方法的設計依據(jù)te要特點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，制斜導到的鈦基復合 材料親含有羥基，有助于復合材料與骨結合，使得材料表層生物話鵬高。該復合材料生物話性 和生物力學相容性高于單一軋制或鑄5tW料，可用預備人體骨骼和牙^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，處理時間0.5小時。該材料 表層具有生物活性和艦的生物力學相容性。 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，處理時間2小時。該材料表 層具有生物活性禾,的生物力學相容性。^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，處理時間3小時。該材料表 層具有生物活性和辦的生物力學相容性。，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，處理時間l小時。該材料表 層具有生物活性和艦的生物力學相容性。實施例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，處理時間4小時。該材料 表層具有生物活性和,的生物力學相容性。實施例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，處理時間6小時。該材料表層具有生物活性和辦的生物力學相容性。^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，處理時間6小時。該材料 表層具有生物活性和 的生物力學相容性。
權利要求
1、 一種生物活性鈦基表面復合材料的制備方法，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，處理時間大于或等于0. 5小時。
2、 根據(jù)權利要求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、 權利要求1 3任一lMM方法制，到的生物活性鈦基表面復合材料。
5、 概權利要求4臓的生物活性鈦基表面復合材料，辦征在于臓鈦基表面復合材料表 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合材料。所制得的復合材料表層呈多孔狀，表層為含有羥基的二氧化鈦。所制得的復合材料表層的生物活性和生物力學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)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)先權日2008年2月20日
發(fā)明者英 劉, 衛(wèi) 李 申請人:暨南大學