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【附图说明】
[0019]图1是实施例1水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金材料表面SEM照片。
[0020]图2是实施例2水化硅酸钙凝胶复合β钛合金材料的SEM照片。
[0021]图3是实施例3水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金支架材料的表面FTIR图
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【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但是实施方式并不仅限制于次，凡基于本发明上述内容所实现的技术和制备的材料均属于本发明的保护范围。
[0023]实施例1
水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金材料:
(I) T1-6A1-4V钛合金的预处理:将T1-6A1-4V钛合金表面分别用乙醇和去离子水清洗3次，随后烘干备用。
[0024](2) T1-6A1-4V钛合金表面碱性氧化处理:将Ti_6Al_4V钛合金放在3mol/L氢氧化钠溶液的聚四氟乙烯反应器中，密封后，在150 °C下反应4小时，取出后T1-6A1-4V钛合金后用去离子水洗涤3次，并烘干，T1-6A1-4V钛合金氧化处理完成。
[0025](3)钛合金表面复合水化硅酸钙凝胶:以氯化钙和正硅酸四已酯为原料，在1.0moI/L的氯化钙溶液中，按照Ca/Si摩尔比为1.5添加正硅酸四已酯，用2mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液PH值不低于10，强力搅拌直至形成均一的凝胶，再将碱性氧化处理后T1-6A1-4V钛合金置于凝胶中，在密闭的水热反应釜中180 °C下反应12小时，反应结束了取出样品，乙醇和水分别洗涤3次，干燥后即得到水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金材料。
[0026]图1是产物水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金材料的SEM照片，从图1中可以看出，T1-6A1-4V钛合金材料碱性氧化处理处理后表面由片状的氧化物组成，水化硅酸钙凝胶在水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金材料表面呈纳米棒状，并团聚成无定型的球状结构，具有大的表面积。
[0027]实施例2
水化硅酸钙凝胶复合β钛材料:
(I)β钛的预处理:β钛为纯钛，形状可塑性好，将β钛表面分别用乙醇和去离子水清洗3次，随后烘干备用。
[0028](2) β钛碱性氧化处理:将β钛放在2mol/L氢氧化钠溶液的聚四氟乙烯反应器中，密封后，在120°C下反应3小时，取出后β钛后用去离子水洗涤3次，并烘干，β钛氧化处理完成。
[0029](3) β钛表面复合水化硅酸钙凝胶:以氯化钙和正硅酸四已酯为原料，在1.5mol/L的氯化钙溶液中，按照Ca/Si摩尔比为2.0添加正硅酸四已酯，用2mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液PH值不低于10，强力搅拌直至形成均一的凝胶，再将碱性氧化处理后β钛置于凝胶中，在密闭的水热反应釜中200°C下反应8小时，反应结束了取出样品，乙醇和水分别洗涤3次，干燥后即得到水化硅酸钙凝胶复合β钛材料。
[0030]图1是产物水化硅酸钙凝胶复合β钛材料SEM照片，从图1中可以看出，β钛材料碱性氧化处理处理后表面由条状的氧化物组成，水化硅酸钙凝胶在水化硅酸钙凝胶复合β钛材料表面呈颗粒状，并团聚成球状。
[0031]实施例1和2中的钛合金位普通钛合金板材和块材。
[0032]实施例3
水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金支架材料:
T1-6A1-4V钛合金支架材料呈现三维连通的孔结构，具有潜在的临床应用优势，但T1-6A1-4V钛合金支架材料结构复杂，普通方法很难对其内部孔道壁进行表面改性。
[0033](I) T1-6A1-4V钛合金支架的预处理:将Ti_6Al_4V钛合金支架分别用乙醇和去离子水浸泡、清洗3次，随后烘干备用。
[0034](2)T1-6Al-4V钛合金支架碱性氧化处理:将Ti_6Al_4V钛合金支架放在2mol/L氢氧化钠溶液的聚四氟乙烯反应器中，密封后，在150 °C下反应8小时，取出后T1-6A1-4V钛合金支架后用去离子水洗涤3次，并烘干，T1-6A1-4V钛合金支架氧化处理完成。
[0035](3) T1-6A1-4V钛合金支架材料复合水化硅酸钙凝胶:以氯化钙和正硅酸四已酯为原料，在1.0mol/L的氯化钙溶液中，按照Ca/Si摩尔比为1.5添加正硅酸四已酯，用
2.0mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液pH值不低于10，再将碱性氧化处理后Ti_6Al_4V钛合金支架置于混合溶液中，混合溶液进入钛合金支架孔道内部，再强力搅拌直至形成均一的凝胶，最后在密闭的水热反应釜中220°C下反应16小时，反应结束了取出样品，乙醇和水分别浸泡、洗涤3次，干燥后即得到水化硅酸钙凝胶复合α钛合金支架材料。
[0036]对水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金支架材料表面进行FTIR测试，如图3所示。图中?3400cm1为-OH的振动峰，主要是水化硅酸钙凝胶中的化学结合水，在763cm 1处出现了 S1-O弱伸缩振动峰，在1058cm 1S S1-O-Si弯曲振动峰，这些表明成功制备了水化硅酸钙凝胶复合T1-6A1-4V钛合金支架材料。
[0037]按照上述内容，在不脱离本发明上述基本技术思路的前提下，更具本领域的普遍知识和技术手段，向水化硅酸钙凝胶中添加其他生物相容性和治疗药物组分，都属于本
【发明内容】
的多种形式的修改、替换和变更，均属于本发明的范围。
【主权项】
1.一种水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料，其特征在于:所述复合钛合金材料是将水化硅酸钙凝胶复合于钛合金材料表面。2.根据权利要求1所述水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料，其特征在于:所述水化硅酸钙凝胶组成为CaO-S12-H2O, Ca/Si摩尔比为1.0?2.0。3.根据权利要求1所述水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料，其特征在于:所述钛合金为纯 T1、T1-Ni 合金、T1-Al-V 合金或 T1-Al-Mo 合金。4.一种根据权利要求1至3任一所述的水化硅酸钙复合钛合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)钛合金表面的预处理:将钛合金表面分别用无水乙醇和去离子水清洗3次，随后烘干备用； (2)钛合金表面碱性氧化处理:将清洁的钛合金置于盛有碱性溶液的聚四氟乙烯反应器中，密封后，在120?180°C下反应3?6小时，取出钛合金后用去离子水洗涤3次，并烘干; (3)钛合金表面复合水化硅酸钙凝胶:在氯化钙溶液中，添加正硅酸四已酯，用2mol/L的NaOH溶液调节混合溶液pH值，强力搅拌直至形成均一的凝胶，再将碱性氧化处理后钛合金置于凝胶中，在密闭的水热反应釜下反应，反应结束后取出产物，用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，干燥后即得到水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:所述步骤2中的碱性溶液为2?5mol/L的氢氧化钠溶液。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:所述步骤3中以氯化钙的浓度为0.5?2.0mol/L，按照Ca/Si摩尔比为1.0?2.0添加正硅酸四已酯。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:所述步骤3中调节混合溶液pH值不低于10。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:所述步骤3中水热反应釜温度为150?220°C，反应时间为8?24小时。9.一种根据权利要求1至3任一所述的水化硅酸钙复合钛合金材料在人体骨/牙组织缺损修复和微创治疗中应用。
【专利摘要】本发明公开了一种水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料及其制备方法和应用，复合钛合金材料是将水化硅酸钙凝胶复合于钛合金材料表面。钛合金表面经过预处理、碱性氧化处理后和水化硅酸钙凝胶反应后得到水化硅酸钙凝胶复合钛合金材料。可应用于在人体骨/牙组织缺损修复和微创治疗中，还可用股骨头坏死用修复材料；脊柱矫形、融合植入材料；钢板、螺钉内固定植入粘结、强化材料；牙槽骨缺损修复及牙根植入材料等。水化硅酸钙复合钛合金材料表面钙、硅离子可以有效释放，具有优异的生物活性和骨激发性能，能与骨组织形成化学键合，并能促进骨组织生长。
【IPC分类】A61L27/02, A61K6/04, A61L27/50, A61L27/06, A61K6/02
【公开号】CN105194726
【申请号】CN201510585239
【发明人】林青, 赵秋莹, 王鑫华, 张小娟
【申请人】金陵科技学院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月15日