提高医用镁合金表面医用生物涂层结合强度的方法

摘要

一种提高医用镁合金表面医用生物涂层结合强度的方法，其特征是首先对抛光的镁合金件表面进行酸处理，随后使用光纤激光器的热效应对镁合金件进行表面微织构加工，获得微凹槽阵列，使用超高能量密度脉冲激光的力效应对镁合金表面微凹槽阵列间距处进行激光冲击，形成均匀、致密并呈收缩状的微结构，最后将表面具有收缩状微凹槽阵列的镁合金件放置在模拟体液SBF中浸泡，仿生生长得到具有较高结合强度的羟基磷灰石（HA）生物涂层。本发明可提升镁合金表面的生物活性，特殊的收缩状表面微结构使羟基磷灰石涂层具有机械锁合性，从而增强植入后镁合金与骨之间的结合力，克服了医用镁合金植入体使用寿命短，羟基磷灰石涂层易脱落的问题。

主权项

一种提高医用镁合金表面医用生物涂层结合强度的方法，它利用激光热力复合工艺在医用镁合金表面制备均匀、致密并呈收缩状的微结构，随后将表面具有收缩状微结构的镁合金件放置在模拟体液SBF中浸泡，仿生生长得到结合强度满足要求的羟基磷灰石（HA）生物涂层；其特征是它包括以下步骤：步骤一，对医用镁合金基体进行抛光、酸化处理；步骤二，采用光纤激光器对经过抛光、酸化处理的医用镁合金基体表面进行激光微织构，在医用镁合金基体表面获得微凹槽阵列；步骤三，使用激光的力效应冲击微凹槽阵列间距表面，形成均匀、致密并呈收缩状的表面微结构；步骤四，制备模拟体液SBF，将表面具有收缩状微结构的医用镁合金件放置在模拟体液SBF中浸泡，仿生生长获得可填充满收缩状表面微结构的羟基磷灰石涂层；所述的激光冲击医用镁合金表面微凹槽阵列时，采用纳秒脉冲Nd:YAG固体激光器，其具体参数为：激光波长λ₂=1064 nm，脉宽τ₂=8 ns，频率f₂=10 Hz，激光脉冲能量为0.5~1 J，光斑直径为200 μm，光斑搭接率为50%，激光冲击后由于凹槽呈收缩状结构，凹槽上表面槽宽50 μm，下表面槽宽100 μm，槽深125 μm，收缩状表面凹槽微结构使羟基磷灰石涂层具有机械锁合性。