一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，屬于羥基磷灰石涂膜合成的技術領域。
【背景技術】
[0002]輕基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是人體骨骼的最主要組成部分。水熱法合成的羥基磷灰石不但具有納米級的晶型針狀結(jié)構(gòu)，同時又具有非常好的生物相容性，在醫(yī)學支撐材料領域具有非常廣闊的應用價值。人工合成的羥基磷灰石粉末樣品具有特殊的表面性能、生物活性、生物降解性、骨傳導性、非免疫原性等優(yōu)點，植入人體后，在體液的作用下，鈣和磷游離出材料表面，并與人體骨組織形成化學鍵合，參與新組織的形成，并且其在各種磷酸鈣中是熱力學最穩(wěn)定的形態(tài)，故使其在生物醫(yī)學領域有著廣泛的應用前景，已成為國內(nèi)外生物醫(yī)用材料領域的主要課題之一。
[0003]鎳鈦形狀記憶合金由于具有形狀記憶特性、超彈性、低彈性模量和良好的耐腐蝕性等優(yōu)異性能，作為生物醫(yī)用材料已在牙科、骨科、整復額面外科和胸外科中獲得了應用。然而，鎳鈦合金屬于生物惰性金屬材料，生物相容性較差，尤其是其會釋放出鎳離子。鎳是一種潛在的致敏因子，可致炎、致畸和致癌，在生物體內(nèi)析出容易引發(fā)過敏和中毒等癥狀。
[0004]現(xiàn)在醫(yī)療植入材料領域主要是以合金材料為主，但是這些材料的生物相容性很差，如果和羥基磷灰石結(jié)合在一起后，可獲得生物相容性和機械性能都兼得的植入材料，且氟摻雜后材料更加堅硬。專利CN 200510133632介紹了一種鎳鈦合金表面羥基磷灰石/膠原復合層的化學制備方法，該專利采用含膠原模擬體液中模擬人骨生長，實現(xiàn)了羥基磷灰石與膠原的共同沉淀，最終形成羥基磷灰石/膠原復合層。但是這個材料結(jié)合不穩(wěn)定，容易脫落，在材料的實際應用階段，產(chǎn)生了很大的不便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在介紹一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，這些摻雜氟的合金材料可以獲得機械性能更好的植入材料。
[0006]本發(fā)明提供的技術方案是:一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，包括以下步驟:
[0007]I)取適量可溶性的磷源于燒杯中，在磁力攪拌的作用下，使磷源完全溶解在去離子水中，制成磷源溶液，并加入可溶性的氟源；
[0008]2)取一定量的可溶性鈣鹽在磁力攪拌的作用下完全溶解于去離子水中，制成鈣源溶液；
[0009]3)將磷源溶液加入鈣源溶液中，并且調(diào)節(jié)混合反應過程中的pH在9?11左右，伴隨磁力攪拌持續(xù)的攪拌，最終獲得白色乳狀液，即為羥基磷灰石懸濁液；
[0010]4)將鎳鈦合金板進行前期處理，處理完后放于聚四氟乙烯內(nèi)襯中，并向內(nèi)襯中加入步驟3)所得的羥基磷灰石懸濁液；然后放入高壓反應釜中，使高壓反應釜置于烘箱中以180°C的溫度反應12h?36h，反應完成后自然冷卻至室溫，收集涂膜樣品。
[0011]其中，步驟I)中的可溶性磷源可以用磷酸二氫銨，或者磷酸氫銨鈉?？扇苄苑纯梢杂梅@，或者氟化鈉。
[0012]其中，步驟2)中的可溶性鈣鹽為硝酸鈣。
[0013]其中，步驟I)和步驟2)中的鈣源、磷源和氟源的摩爾量之比為1.67:1:1。
[0014]其中，步驟3)中調(diào)劑pH值的試劑為氨水，氨水易揮發(fā)，易溶解，方便后期樣品洗滌的工作。
[0015]其中，步驟4)中的鎳鈦合金板基底的前期處理主要是通過柔和洗滌劑和純水的反復沖洗。
[0016]其中，步驟4)中收集涂膜樣品時先通過超聲將表面涂膜上的不穩(wěn)定附著物除去。
[0017]其中，步驟4)所得的涂膜樣品在烘箱中以40°C?55°C進行烘干處理。
[0018]有益效果:
[0019]本發(fā)明的在鎳鈦合金板上通過涂抹羥基磷灰石薄膜的方法，這些涂膜后的基底材料可以降低生物毒性，獲得生物相容性和機械性能都兼得的植入材料。鎳鈦合金板具有記憶性，并且機械性能好，但是鎳離子在體內(nèi)釋放后可導致心肌、腦、肺、肝和腎退行性變。羥基磷灰石具有生物相容性，對骨細胞有促進分化作用，在鎳鈦合金板表面形成一層羥基磷灰石可以一定程度上阻止鎳離子對人體的傷害，且摻雜氟源后可以進一步加強羥基磷灰石涂層的機械性能。通過本發(fā)明方法形成的涂膜層結(jié)合穩(wěn)定，適于推廣應用。
【附圖說明】
[0020]圖1:實施例1，2，3，4在鎳鈦合金板上進行不同涂膜厚度的樣品的XRD圖譜表征結(jié)果。HA為實施案例1，F(xiàn)HAl為實施案例2，F(xiàn)HA2為實施案例3，F(xiàn)HA3為實施案例4。
[0021]圖2:實施例1，2，3，4在鎳鈦合金板上進行不同涂膜厚度的樣品的紅外圖譜表征。由下往上依次為實施案例I?4。
[0022]圖3:實施例1所得涂膜樣品的透射電鏡照片。
[0023]圖4:實施例2所得涂膜樣品的透射電鏡照片。
[0024]圖5:實施例3所得涂膜樣品的透射電鏡照片。
[0025]圖6:實施例4所得涂膜樣品的透射電鏡照片。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027]實施例1
[0028]稱取9.54g四水硝酸I丐用10ml去離子水完全溶解。
[0029]稱取3.20g磷酸氫二銨同樣用10ml去離子水完全溶解。
[0030]將磷酸二氫銨溶液緩慢加入到硝酸鈣溶液中，在加入的過程中通過氨水調(diào)節(jié)反應的pH = 10，得到的白色懸池液持續(xù)攪拌5min。
[0031]將處理好的鎳鈦合金板基底放于聚四氟乙烯反應內(nèi)襯中后，向內(nèi)襯中加入羥基磷灰石懸濁液。
[0032]將高壓反應釜放于烘箱中在180°C溫度條件下水熱反應24h，待反應結(jié)束冷卻到室溫后，樣品超聲水洗5min洗去表面附著不穩(wěn)的羥基磷灰石，最后水洗，并且在45°C條件下烘干即可。
[0033]實施例2
[0034]稱取9.54g四水硝酸|丐用去10ml去離子水完全溶解。
[0035]稱取3.20g磷酸氫二銨同樣用10ml去離子水完全溶解。
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