一種鎂及鎂合金表面的簡易涂層方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種一種醫(yī)用鎂及鎂合金合金表面的簡易涂層的方法。該方法是通過鎂及鎂合金降解時(shí)表面形成的鎂離子與溶液中的聚磷酸根離子螯合從而在金屬表面形成聚磷酸鎂涂層。后續(xù)的高溫處理可以將聚磷酸鎂轉(zhuǎn)化成更穩(wěn)定的焦磷酸鎂。本發(fā)明具有高效，低投入，易控制，及可對(duì)含有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的骨科或牙科植入器械及支架進(jìn)行充分涂層等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種鎂及鎂合金表面的簡易涂層方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用植入材料的涂層技術(shù)，尤其是指一種醫(yī)用鎂及鎂合金合金表面的簡易涂層的方法。
技術(shù)背景
[0002]鎂及鎂合金是一類具有較高機(jī)械強(qiáng)度、韌性、剛性的金屬材料，在人工關(guān)節(jié)、骨骼替代、人工牙齒等領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。鎂及鎂合金的彈性模量與抗壓屈服接近人體骨，能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng)。同時(shí)，該類材料的生物相容性與可降解特性使鎂金屬材料具有非常廣闊的應(yīng)用前景。臨床研宄表明鎂在體液中形成可溶無毒的氧化物，然后隨尿液排出體夕卜。但鎂及鎂合金的抗腐蝕能力較差，這會(huì)導(dǎo)致可降解鎂合金組織器件的體內(nèi)力學(xué)性能衰減速度過快，影響修復(fù)和重建治療效果。因此如何提高鎂及鎂合金的的體內(nèi)耐蝕性能，使其更好的應(yīng)用于臨床治療是目前醫(yī)用鎂合金材料的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題。
[0003]目前常用的降低鎂金屬的方法包括添加新材料對(duì)鎂合金進(jìn)行改性及在金屬表面構(gòu)建耐腐蝕涂層。鎂及鎂合金表面的涂層構(gòu)建較為廣泛的方法主要有化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、陽極氧化和微弧氧化、激光表面改性、有機(jī)涂層、金屬鍍層等。通過化學(xué)轉(zhuǎn)化在鎂及鎂合金表面形成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜可以有效的減緩鎂合金的腐蝕，顯著研宄較多的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜有仿生鈣磷涂層、氟化物轉(zhuǎn)化膜和氧化鎂/氫氧化鎂層等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種在醫(yī)用鎂及鎂合金合金表面形成涂層的簡易方法。
[0005]本發(fā)明通過鎂及鎂合金降解時(shí)表面形成的鎂離子與聚磷酸根形成螯合物的方法來構(gòu)建涂層，該方法具有高效，低投入，易控制等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]該螯合物遇熱會(huì)依次轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的磷酸氫鎂及焦磷酸鎂，能進(jìn)一步提高抗腐蝕性會(huì)K。
[0007]本發(fā)明適用于具有不同結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的目標(biāo)基體，尤其適用于擁有復(fù)雜多孔三維結(jié)構(gòu)的目標(biāo)基體。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施案例。
[0009]實(shí)例I
[0010]1.在200mL去離子水中加入0.149g聚磷酸鈉溶解。
[0011]2.將鎂合金放入溶液中，浸泡5分鐘后取出干燥。
[0012]3.在鎂合金表面形成以螯合方式形成的聚磷酸鎂涂層。
[0013]實(shí)例2
[0014]1.在200mL去離子水中加入0.149g聚磷酸鈉溶解。
[0015]2.將鎂合金放入溶液中，浸泡5分鐘后取出干燥。
[0016]3.在鎂合金表面形成以螯合方式形成的聚磷酸鎂涂層。
[0017]4.將含有涂層的鎂合金在惰性氣體環(huán)境中加熱到600°C進(jìn)行處理，表面涂層轉(zhuǎn)變?yōu)榻沽姿徭V。
[0018]實(shí)例3
[0019]1.在200mL去離子水中加入1.49g聚磷酸鈉溶解。
[0020]2.將鎂合金放入溶液中，浸泡5分鐘后取出干燥。
[0021 ] 3.在鎂合金表面形成以螯合方式形成的聚磷酸鎂涂層。
[0022]4.將含有涂層的鎂合金在惰性氣體環(huán)境中加熱到200°C進(jìn)行處理，表面涂層轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿釟滏V。
[0023]實(shí)例4
[0024]1.在200mL去離子水中加入0.149g聚磷酸鈉溶解，使用氫氧化鈉將溶液pH調(diào)制
Ilo
[0025]2.將鎂合金放入溶液中，浸泡10分鐘后取出干燥。
[0026]3.在鎂合金表面形成以螯合方式形成的聚磷酸鎂涂層。
[0027]實(shí)例5
[0028]1.在200mL去離子水中加入0.5g聚磷酸鈉溶解，使用氫氧化鈉將溶液pH調(diào)制10，將溶液升溫至60°C。
[0029]2.將鎂合金放入溶液中，浸泡5分鐘后取出干燥。
[0030]3.在鎂合金表面形成以螯合方式形成的聚磷酸鎂涂層。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂及鎂合金表面的簡易涂層方法，其特征在于它包括如下步驟:1)配制含有多聚磷酸根離子的反應(yīng)溶液；2)將目標(biāo)金屬置入反應(yīng)溶液；3)反應(yīng)一段時(shí)間后將鎂合金取出；4)干燥后即獲得主要成分為多聚磷酸鈉鎂的表面涂層；5)如果需要可以在充滿稀有氣體或真空的環(huán)境中對(duì)含有涂層的鎂合金進(jìn)行高溫處理，增強(qiáng)涂層強(qiáng)度，并將多聚磷酸鈉鎂轉(zhuǎn)化成焦磷酸鎂。
2.按照權(quán)利要求1所說的涂層方法，反應(yīng)溶液中多聚磷酸根離子濃度推薦在0.0Ol摩爾/升-0.1摩爾/升范圍，但濃度比例超出推薦范圍也可以進(jìn)行涂層。
3.按照權(quán)利要求1所說的涂層方法，反應(yīng)溶液的溫度應(yīng)在冰點(diǎn)與沸點(diǎn)之間。
4.按照權(quán)利要求1所說的鎂合金，包括各類含有鎂元素的合金材料。
5.按照權(quán)利要求1所說的涂層方法，含有涂層的材料的處理溫度不應(yīng)高于該基底材料熔點(diǎn)。
6.按照按照權(quán)利要求1所述涂層，可應(yīng)用于人體組織修復(fù)及藥物傳遞等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
7.按照按照權(quán)利要求1所述涂層可和模擬體液浸泡，離子噴涂，電鍍等涂層技術(shù)配合使用。
【文檔編號(hào)】C23C22/23GK104451631SQ201410730333
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】周歡, 鄧林紅, 羅明志, 張治國 申請(qǐng)人:常州大學(xué)