33]第一步微弧氧化處理與實施例1相同。
[0034]第二步:(1)以1M Na0H、0.05M他25丨03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220°C，時間為24h;或者(2)以1M K0H、0.05M Na2Si0jg合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220°C，時間為24h;再或者(3)以1M Na0H、0.05M K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220V，時間為24h。得到高結合強度納米針狀硅鈦酸鈉/ 二氧化鈦生物活性陶瓷層。
[0035]如圖1 (a) Si所占重量百分比為0.66，如圖2(a)所示得到了間距為600納米左右的針狀膜層。
[0036]如圖3(a)、3(b)分別為微弧氧化的斷面圖與水熱之后的斷面圖，微弧氧化膜層厚度大約是10 μπι，可看出采用兩步法得到了特殊的結構，膜層厚度略有減小。
[0037]如圖3(c)、3(d)為微弧氧化的劃痕圖與水熱之后的劃痕圖，表明水熱后其結合強度還是很高的，相對于微弧氧化并沒有太大變化。
[0038]實施例3:
[0039]第一步微弧氧化處理與實施例1相同。
[0040]第二步:(1)以1M Na0H、0.2M他#103混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220°C，時間為24h ;或者(2)以1M Κ0Η、0.2M Na2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220°C，時間為24h;再或者(3)以1MNa0H、0.2M K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度220°C，時間為24h。得到高結合強度納米片狀硅鈦酸鈉/ 二氧化鈦生物活性陶瓷層。
[0041]如圖2(b)所示，得到了片狀膜層，其所含Si重量百分比為1.99。
[0042]實施例4:
[0043]第一步:(1)以0.2M乙酸鋅、0.02Μβ -甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，純鈦為陽極，不銹鋼為陰極，采用脈沖電源在電壓300V、頻率250Hz、占空比18%的條件下進行微弧氧化處理，維持電解液溫度在25°C左右，處理時間2.0min ;或者(2)以0.1M乙酸鋅、0.1M乙酸鈣、0.02Μβ-甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，純鈦為陽極，不銹鋼為陰極，采用脈沖電源在電壓300V、頻率250Hz、占空比18%的條件下進行微弧氧化處理，維持電解液溫度在25°C左右，處理時間2.0min。處理后獲得含Ζη的多孔1102陶瓷層。
[0044]第二步:(1)以1.5Μ Na0H、0.5M Κ0Η、0.10Μ他23丨03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度250°C，時間為4h ;或者(2)以0.5M NaOH、1.5M Κ0Η、
0.10M K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度250°C，時間為4h ;再或者(3)以2.0M Na0H、0.05M K2Si03、0.05M他23丨03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度250°C，時間為4h。得到高結合強度納米片狀硅鈦酸鈉/二氧化鈦生物活性陶瓷層。
[0045]實施例5:
[0046]第一步:(1)以0.2M乙酸鋅、0.02Μβ -甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，純鈦為陽極，不銹鋼為陰極，采用脈沖電源在電壓400V、頻率50Hz、占空比26%的條件下進行微弧氧化處理，維持電解液溫度在25°C左右，處理時間1.0min ;或者(2)以0.1M乙酸鋅、0.1M乙酸鈣、0.02Μβ-甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，純鈦為陽極，不銹鋼為陰極，采用脈沖電源在電壓400V、頻率50Hz、占空比26%的條件下進行微弧氧化處理，維持電解液溫度在25°C左右，處理時間1.0min。處理后獲得含Ζη的多孔1102陶瓷層。
[0047]第二步:(1)以1.2Μ Na0H、0.06M Na2Si03、0.06M K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度150°C，時間為20h ;或者(2)以1.2M Κ0Η、、0.06MNa2Si03、0.06M K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度150°C，時間為 20h ;再或者(3)以 0.6M Na0H、0.6M Κ0Η、0.06M Na2Si03、0.06Μ K2Si03混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，反應溫度150°C，時間為20h ;。得到高結合強度納米片狀硅鈦酸鈉/二氧化鈦生物活性陶瓷層。
【主權項】
1.一種鈦表面納米硅鈦酸鈉/ 二氧化鈦生物涂層的制備方法，其特征在于:首先，以0.2M的乙酸鹽、0.02M的β -甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，對鈦及其合金進行微弧氧化處理，得到均勻分布的微孔涂層，其中微孔直徑為1?2 μπι ;其次，以可溶性硅酸鹽、強堿混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，在涂層表面生長出納米纖維、納米針或納米片。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:微弧氧化處理時，脈沖電壓300V-480V、頻率50-500Ηζ、占空比7.5-26%，處理時間l_3min。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:水熱處理時反應溫度150-250°C，時間4-24ho4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所用乙酸鹽為乙酸鋅或乙酸鋅和乙酸鈣的混合溶液。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述硅酸鹽為硅酸鈉、硅酸鉀其中一種或其復配。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀其中一種或其復配。7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:水熱過程中強堿濃度為0.5M-2M ;硅酸鹽濃度 0.05M-0.2M。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鈦表面納米硅鈦酸鈉/二氧化鈦生物涂層的制備方法，具體如下：①以0.2M乙酸鹽、0.02M的β-甘油磷酸二鈉鹽水溶液為電解液，鈦及其合金為陽極，不銹鋼為陰極，采用脈沖電源進行微弧氧化處理；②以可溶性硅酸鹽、強堿混合溶液為反應液，對經(jīng)微弧氧化的試樣進行水熱處理，得到納米硅鈦酸鈉/二氧化鈦生物涂層，本發(fā)明可在鈦及其合金表面形成硅鈦酸鈉幾何構型可控納米纖維、納米針、納米片、含量可控、臨界載荷Lc值15～30N的涂層結合強度高的硅鈦酸鈉/二氧化鈦生物復合涂層。
【IPC分類】A61L27/50, A61L27/30, A61L27/06, C23C22/60, C25D11/26
【公開號】CN105420786
【申請?zhí)枴緾N201510810386
【發(fā)明人】張?zhí)m, 張娟, 郭嘉祺, 憨勇
【申請人】西安交通大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月19日