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一種在不銹鋼表面覆膜的方法與流程

作者:佛山不銹鋼 時間:2018-12-15

本發明涉及一種在不銹鋼表面覆膜的方法,屬于金屬材料加工領域。

背景技術:

不銹鋼具有價格低廉、力學性能良好及易于成型等優點,作為生物醫用植入材料,在醫學領域得到廣泛應用。然而血液中的各種粒子易于使不銹鋼表面產生點蝕,造成材料力學性能的降低,同時溶出的鎳離子和鉻離子又會誘發血小板激活,從而引起血栓。因此如何提高不銹鋼的生物相容性是亟待解決的難題。

技術實現要素:

針對上述現有技術存在的問題,本發明的目的是提供一種在不銹鋼表面覆膜的方法,制備方法簡單,易于重復,且覆膜后可以提高耐腐蝕性、提高與血液的相容性。

為實現上述目的,本發明采用的技術方案是:一種在不銹鋼表面覆膜的方法,包括如下步驟:

(1)以鈦酸四丁酯為原料,乙醇為溶膠,濃硝酸為催化劑,溶液組份為1:30:0.5;

(2)將鈦酸四丁酯溶于乙醇總量的一半,攪拌1-2h;再將濃硝酸和水溶于另一半乙醇,并加入到攪拌中的鈦酸四丁酯溶液中,繼續攪拌1-2h,得到均勻透明的前驅體溶液,待用;

(3)采用不銹鋼片作為薄膜沉積的襯底,依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水將不銹鋼襯底進行清洗烘干;

(4)利用TiO2溶膠制備干凝膠粉末,并將凝膠進行退火;在不銹鋼襯底上涂覆溶膠TiO2,然后在干燥箱中進行熱處理,最后在石英管式爐中400-500℃進行退火1-2h。

作為一個優選的方案,所述步驟(2)中攪拌時間為1h。

作為一個優選的方案,所述步驟(4)的退火溫度為450℃。

作為一個優選的方案,所述步驟(4)的退火時間為1h。

本發明制備方法簡單,易于重復;制得的不銹鋼表面結構致密,接觸角為80°,在模擬體液中的自腐蝕電流為5.33微安每平方厘米,與血液間的界面張力小,具有良好的血液相容性和耐腐蝕性。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例1

一種在不銹鋼表面覆膜的方法,包括如下步驟:

(1)以鈦酸四丁酯為原料,乙醇為溶膠,濃硝酸為催化劑,溶液組份為1:30:0.5;

(2)將鈦酸四丁酯溶于乙醇總量的一半,攪拌1h;再將濃硝酸和水溶于另一半乙醇,并加入到攪拌中的鈦酸四丁酯溶液中,繼續攪拌1h,得到均勻透明的前驅體溶液,待用;

(3)采用不銹鋼片作為薄膜沉積的襯底,依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水將不銹鋼襯底進行清洗烘干;

(4)利用TiO2溶膠制備干凝膠粉末,并將凝膠進行退火;在不銹鋼襯底上涂覆溶膠TiO2,然后在干燥箱中進行熱處理,最后在石英管式爐中400℃進行退火1h。

電化學測試采用動電位極化測試,電解池采用標準的三電極體系:樣品為工作電極,鉑片為輔助電極,飽和甘汞電極為參比電極,在模擬體液中測試了樣品的腐蝕行為。采用接觸角測試儀測試了不同退火溫度的薄膜與不同溶液的接觸角算薄膜的表面能及薄膜與血液的界面張力。

測試結果表明,不銹鋼表面結構致密,接觸角為80°,在模擬體液中的自腐蝕電流為5.33微安每平方厘米,與血液間的界面張力小,具有良好的血液相容性。

實施例2

一種在不銹鋼表面覆膜的方法,包括如下步驟:

(1)以鈦酸四丁酯為原料,乙醇為溶膠,濃硝酸為催化劑,溶液組份為1:30:0.5;

(2)將鈦酸四丁酯溶于乙醇總量的一半,攪拌2h;再將濃硝酸和水溶于另一半乙醇,并加入到攪拌中的鈦酸四丁酯溶液中,繼續攪拌2h,得到均勻透明的前驅體溶液,待用;

(3)采用不銹鋼片作為薄膜沉積的襯底,依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水將不銹鋼襯底進行清洗烘干;

(4)利用TiO2溶膠制備干凝膠粉末,并將凝膠進行退火;在不銹鋼襯底上涂覆溶膠TiO2,然后在干燥箱中進行熱處理,最后在石英管式爐中500℃進行退火2h。

經測試,本實施例的樣品性能與實施例1類似。

實施例3

一種在不銹鋼表面覆膜的方法,包括如下步驟:

(1)以鈦酸四丁酯為原料,乙醇為溶膠,濃硝酸為催化劑,溶液組份為1:30:0.5;

(2)將鈦酸四丁酯溶于乙醇總量的一半,攪拌1.5h;再將濃硝酸和水溶于另一半乙醇,并加入到攪拌中的鈦酸四丁酯溶液中,繼續攪拌1.5h,得到均勻透明的前驅體溶液,待用;

(3)采用不銹鋼片作為薄膜沉積的襯底,依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水將不銹鋼襯底進行清洗烘干;

(4)利用TiO2溶膠制備干凝膠粉末,并將凝膠進行退火;在不銹鋼襯底上涂覆溶膠TiO2,然后在干燥箱中進行熱處理,最后在石英管式爐中450℃進行退火1h。

經測試,本實施例的樣品性能與實施例1類似。

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