一种等离子喷涂三维多孔钛生物活性涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种等离子喷涂三维多孔钛生物活性涂层的制备方法，属于生物医学材料领域。该方法用医用造粒机对磷酸钙粉体造粒后烧结过筛得磷酸钙颗粒；用聚乙烯醇润湿磷酸钙颗粒后按比例加入碳酸钙粉体，再造粒得双层复合颗粒；将双层复合颗粒再润湿，按比例将纯钛粉撒到双层复合颗粒上，得具有内层为磷酸钙无机盐，中间层为碳酸盐，外层为纯钛粉的具有特殊结构的三层复合颗粒。利用大气等离子或真空等离子在钛基体上喷涂三层复合颗粒制得三维多孔钛涂层样品；将样品后处理，即制得具有孔结构贯通、孔隙率40％～70％、涂层与基体形成高强度结合及良好机械性能的等离子喷涂三维多孔钛生物活性涂层。且方法简单，易于操作，喷涂效率高。

主权项

一种等离子喷涂三维多孔钛生物活性涂层的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)磷酸钙粉体造粒将粒径为50～90微米磷酸钙粉体，按照每100g磷酸钙粉体喷洒质量百分比为5％、体积为20～30ml比例的聚乙烯醇溶液，置于医用造粒机中旋转造粒，造粒后选择粒径尺寸与所需喷涂钛涂层主体孔平均尺寸150～350微米相一致的磷酸钙颗粒，再将其在1000℃～1200℃温度下于马弗炉中烧结2～4小时，烧结后的颗粒用分样筛过筛；将烧结过筛的磷酸钙颗粒按每100g加入体积为30～50ml，质量百分比为5～10％比例的聚乙烯醇溶液，再将其喷洒在磷酸钙颗粒中并搅拌充分润湿；(2)双层结构复合颗粒形成按照每100g润湿的磷酸钙颗粒配制35～45g碳酸钙粉体，将其加入到上述润湿的磷酸钙颗粒中，搅拌混匀成复合颗粒，再将复合颗粒倒入医用造粒机中旋转造粒，得到具有内层为磷酸钙，外层为碳酸钙的双层结构的复合颗粒；(3)三层结构复合颗粒形成在双层结构复合颗粒中按照每100g加入体积25～40ml，质量百分比5～10％比例的聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液喷洒在双层复合颗粒中搅拌充分润湿，再将重40～55g，尺寸35～45微米的纯钛粉撒到润湿的双层复合颗粒上，于医用造粒机中旋转造粒，即得到具有内层为磷酸钙类无机盐，中间层为碳酸盐，外层为纯钛粉的三层结构的复合颗粒；(4)三维多孔钛涂层的制备将构造好的三层复合颗粒在烘箱中60℃～80℃温度下烘干，过筛，选择粒径与所需喷涂钛涂层主体孔平均尺寸150～350微米相一致的三层复合颗粒，在保护气氛的作用下，利用大气等离子体，或直接利用真空等离子体在钛基体上喷涂制得三维多孔钛涂层样品，将钛涂层样品依次用丙酮、无水乙醇、去离子水分别超声洗涤10～20分钟；(5)钛涂层后处理将大气等离子体喷涂，或真空等离子体喷涂所得三维多孔钛涂层样品放入浓度为1～2mol/L酸溶液中，置于37℃的恒温摇床中浸泡并震荡24～30小时，取出后再用去离子水进行超声清洗，烘干处理后，即制得具有良好的机械性能、涂层与基底结合强度高的等离子喷涂三维多孔钛生物活性涂层。