專利名稱：含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及一種金屬表面改性技術(shù)，具體涉及一種含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
:鈦及鈦合金材料是一種重要的生物醫(yī)用材料，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高韌性和優(yōu)良的抗疲勞性能，廣泛應(yīng)用于人體的關(guān)節(jié)等硬組織的替換。然而，純鈦植入到人體中普遍存在生物活性差，結(jié)合強(qiáng)度低、愈合時(shí)間長(zhǎng)等問題。研究鈦金屬的生物活性，通過對(duì)醫(yī)用鈦和鈦合金的表面進(jìn)行生物活化改性處理，成為重要課題。實(shí)用新型內(nèi)容:本實(shí)用新型的目的是提供一種含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)，由于采用微弧氧化加上水熱處理的工藝方法，在純鈦或鈦合金表面制備具有高生物活性的二氧化鈦涂層，具有更好的誘導(dǎo)羥基磷灰石性能，有助于提高鈦基體替換物植入體內(nèi)與骨組織的結(jié)合能力。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)，其組成包括:人工關(guān)節(jié)基體，所述的人工關(guān)節(jié)基體表面具有含納米晶粒高生物活性的微弧氧化加上水熱處理形成的二氧化鈦涂層。所述的多孔鈦表面具有微弧氧化涂層的人工關(guān)節(jié)，所述的含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的厚度為60-1OOnm。有益效果:`1.本實(shí)用新型帶有二氧化鈦涂層，含有對(duì)人體骨組織生長(zhǎng)有益的硅S1、鈣Ca微量元素，能夠誘導(dǎo)羥基磷灰石的生成，有效的提高了鈦或鈦合金基體替換物植入體內(nèi)與骨組織的結(jié)合能力。2.本實(shí)用新型的關(guān)節(jié)在模擬體液浸泡24h以后用掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀觀察在涂層表面即有羥基磷灰石形成，浸泡3天肉眼就可看到表面形成的羥基磷灰石，后續(xù)觀察隨浸泡時(shí)間增加羥基磷灰石形成數(shù)量也增多，浸泡一周磷灰石形成數(shù)量達(dá)到飽和。證明了該涂層的活性。3.本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，成本低，無毒害物質(zhì)引入到涂層中。


:附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖1中A處(關(guān)節(jié)表面)的微觀結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
:實(shí)施例1:含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)，其組成包括:人工關(guān)節(jié)基體1，所述的人工關(guān)節(jié)基體表面具有含納米晶粒高生物活性的微弧氧化加上水熱處理形成的二氧化鈦涂層2。[0020]首先將微弧氧化將純鈦或鈦合金置于含有堿性電解液的不銹鋼槽體中，以純鈦或鈦合金做陽極，不銹鋼槽體為陰極；氧化過程中通過冷卻系統(tǒng)控制槽液溫度< 50°C ;用雙極脈沖電源，通過對(duì)微弧氧化電參數(shù)和微弧氧化時(shí)間的控制，靠鈦表面的擊穿放電使鈦表面形成一層多孔二氧化鈦涂層；采用水熱法將微弧氧化后的多孔二氧化鈦涂層置入裝有液體的密閉反應(yīng)釜中，通過控制反應(yīng)釜外部溫度和處理時(shí)間，使多孔二氧化鈦涂層表面形貌發(fā)生改變，在涂層表面原位生長(zhǎng)出一定尺寸的二氧化鈦納米晶粒；實(shí)施例2:實(shí)施例1所述的多孔鈦表面具有微弧氧化涂層的人工關(guān)節(jié)，所述的含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的厚度為60-100nm。實(shí)施例1中的工藝可以變更為:微弧氧化:將純鈦或鈦合金置于含有EDTA_2Na、NaOH, Na2Si03.9H20和Ca(CH3C00)2.H20 (濃度分別定為15克/升、20克/升、14.2克/升和8.8克/升)以去離子水為溶劑配制成電解液的不銹鋼槽體中，調(diào)節(jié)電源的電壓為400V、占空比為8%、頻率為600Hz、氧化時(shí)間為5min,使純鈦或鈦合金表面形成微弧氧化涂層,厚度為3 10mm。水熱處理:采用水熱法將微弧氧化后的多孔二氧化鈦涂層置入裝有去離子水的密閉反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜外部溫度200 °G，水熱處理時(shí)間24h.使多孔二氧化鈦涂層表面形貌發(fā)生改變，在涂層表面原位生 長(zhǎng)出小于IOOnm的二氧化鈦納米晶粒。
權(quán)利要求1.一種含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)，其組成包括:人工關(guān)節(jié)基體，其特征是:所述的人工關(guān)節(jié)基體表面具有含納米晶粒高生物活性的微弧氧化加上水熱處理形成的二氧化鈦涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鈦表面具有微弧氧化涂層的人工關(guān)節(jié)，其特征是:所述的含納米晶粒高 生物活性二氧化鈦涂層的厚度為60-100nm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)。純鈦關(guān)節(jié)將其植入到人體中普遍存在生物活性差，結(jié)合強(qiáng)度低、愈合時(shí)間長(zhǎng)等問題。含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層的人工關(guān)節(jié)，其組成包括人工關(guān)節(jié)基體(1)，所述的人工關(guān)節(jié)基體表面具有含納米晶粒高生物活性二氧化鈦涂層(2)。本產(chǎn)品用于關(guān)節(jié)替換。
文檔編號(hào)C25D11/26GK203107779SQ20132000637
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者成夙, 張坤 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)