一种生物涂层及涂覆该生物涂层的牙弓丝的制作方法

专利名称：：一种生物涂层及涂覆该生物涂层的牙弓丝的制作方法
技术领域：
：本发明属于生物医用金属材料表面改性及医疗器械
技术领域：
，特别涉及一种生物涂层及涂覆该生物涂层的牙弓丝。
背景技术：
：钛镍形状记忆合金(TiNi)、Ti-6A1-4V、Ti-6Al-7Nb、不锈钢系合金等生物医用金属材料已经被广泛用作医疗器械领域，但同时面临着使用过程Ni、Al、V有害离子释放的危险。钛镍合金支架已被广泛临床应用，但镍钛合金含有Ni等潜在毒性元素，合金表面的镍逃逸仍令人担忧。Ti-6A1-4V、Ti-6Al-7Nb合金由于具有高耐腐蚀性、合适的机械性能和超弹性被广泛应用于生物医用植入材料，替代坏损的硬组织。Ti-6A1-4V合金作为植入材料具有良好的特性，由于含V，临床期待着无毒新型钛合金。目前研制的无钒钛合金包括Ti-15Mo-5Zr-3Al、Ti-6Al-2Nb-lTa、Ti-6Al-7Nb、Ti-6Al-6Nb-lTa、Ti-5Al-2.5Fe等。其中一些合金的机械性能优于Ti-6A1-4V钛合金。作为植入体对人体产生的影响而言，Ni有潜在致畸性和致癌性，A1有致畸性的怀疑。近年来，生物医用金属材料的研究和应用得到了越来越多的关注，主要集中在以下几个方面NiTi形状记忆合金和钛合金表面改性技术及其生物相容性研究；无Ni低弹性模量钛合金的研制和应用；(内支架用可降解)镁(基)合金生物医用材料研究；多孔钛、NiTi合金制备、表面改性和生物相容性的研究；含Ni、Al、V生物医用金属材料有害离子释放机制、致病机理、防护与应用方面研究。我国生物医用金属材料市场巨大，目前NiTi形状记忆合金在血管内支架和非血管支架应用方面占主导地位，仍面临着植入初期Ni离子释放明显，长期植入疲劳断裂等危险。NiTi合金植入初期Ni离子释放量显著，完全消除植入初期Ni离子释放，将改善身体对植入体的适应性，减少植入排斥和感染机会。NiTi合金表面改性设计的难度在于形状记忆合金的动态特性。通过表面改性技术提高NiTi合金生物相容性的同时，不能完全兼顾NiTi合金的动态特性，出现故此失彼的局面。表面改性形成新表面的钛化合物，导致外表面亚层化学成分的变化，Ni浓度增加，从而影响马氏体相变、形状记忆效应和超弹性及生物相容性等性能，带来一些负面结果。广泛使用的NiTi合金表面改性技术包括激光和等离子处理、离子注入、羟基磷灰石(Hydroxyl即atite，HAP)、化学气相沉积(CVD)等。离子注入和激光处理通常引起表面非晶化，提高抗腐蚀能力。然而，表面层不均匀，富集Ni，表面层变得比基体硬。在NiTi表面涂覆TiN和TiCN能提高抗腐蚀能力，但Kimura指出形状记忆效应引起的变形导致和基体不同的表面层的开裂。羟基磷灰石涂层具有优异的生物相容性，但由于其与体液能溶合，导致其易于溶解。NiTi合金浸入生理溶液形成的自然磷酸钙涂层可能会代替羟基磷灰石涂层。在NiTi合金表面形成活性涂层是表面改性发展的一个方向。NiTi暴露在人体血浆纤维粘连蛋白中形成的金属_蛋白质表面复合体降低了合金腐蚀速率，在氯溶液和细胞培养液中能降低50%。很明显，NiTi合金表面改性取决于器械的特性。NiTi合金表面改性的一个有前景方向是通过碳涂层提高生物相容性。由此可见，通过表面改性技术抑制生物医用金属材料有害离子的释放，提高其生物相容性，增加其使用安全性，对生物医用金属材料的广泛应用、对新材料的开发应用具有重要意义。等离子喷涂是适用于提高医用金属材料生物相容性的比较成熟的表面改性技术。采用等离子喷涂技术在NiTi表面进行钛铌合金涂层和纯钛修饰，以期保持NiTi独特的超弹性和形状记忆性能，并屏蔽镍元素，防止Ni2+释放，提高生物学安全性。李永滨等人的实验结果表明，表面喷涂Ti和TiNb涂层后虽相变温度略有升高，但不显著，喷涂涂层后屏蔽了Ni元素，且涂层光滑，平整，均匀，厚度约3.25iim。体外生理盐水浸泡试验表明，NiTi表面经过Ti和TiNb涂层后防止了Ni2+析出；NiTi组体内植入一年后，在植入体周围骨组织和肌肉组织检测到异常高的Ni2+含量，与磨损有关；Ti组和TiNb组肌肉组织生物相容性好于NiTi组，而前二者之间无显著差异，骨组织生物相容性TiNb组最佳。体外实验表明三组植入体均具有良好的耐腐蚀性，但NiTi组体内植入一年后发生了明显腐蚀现象，主要为失泽和成分改变；而TiNb组和Ti组则无明显腐蚀，所有植入体表面均发生了不同程度的磨损腐蚀。双离子束溅射沉积(DIBSD)薄膜方法具备独有的溅射及沉积参数和控制手段，是最具有创新能力的制造薄膜的方法。DIBSD方法又称离子束辅助溅射沉积或离子束增强薄膜沉积。典型的应用是Fe-Ni多层薄膜、BCC相的Zr-Nb膜系和FCC相Cr-Au膜系。Nb合金元素具有最好的生物相容性，属于体心立方结构，与13钛为同晶型元素，铌与钛原子半径差小，与13钛无限互溶，溶入钛形成置换式固溶体，由此可见，DIBSD方法制备TiNb涂层从热力学上是充分可行的。通过主源发射Ar+离子束溅射TiNb合金靶或Nb靶，辅源离子束辅助轰击生长TiNb薄膜能改变或调整薄膜的成分、结构和性质。已有的研究集中在采用DIBSD方法在钛合金表面制备TiNb合金涂层提高钛合金的耐蚀性能。双离子束溅射沉积(DIBSD)薄膜方法是在生物医用金属材料，尤其是形状记忆合金上制备TiNb合金生物涂层的一种潜在的理想方法。美国专利5399088报道了一种带有涂层的正畸牙弓丝，基材金属为不锈钢、镍钛合金、铬钴镍合金、镍铬合金、金合金、e钛合金中的一种。涂层材质为钛、钛合金、铌、铌合金中的一种。举例，基材为镍钛合金，涂层为铌钛合金。专利没有明确的提出涂层化学成分范围，因此无法有效保护知识产权。美国专利6752882报道了一种医用二元钛铌合金，含有10-30%的吣，可能含有的非金属夹杂元素包括碳、氧和氮，总含量小于1%。具有低弹性模量和高的强度，可用于整形外科和牙科植入物。美国专利6409852报道了一种医用植入物材料-钛合金，具有生物相容性好、弹性模量低的特点。该合金含有6-9^Mo，0-l^的合金化元素(Nb、Zr中的一种)。美国专利5685306报道了一种低弹性模量的TiNbZr合金，用于心血管等医疗植入物，含有10-20%Nb或者35-50%Nb，含有0.5-20%Zr。美国专利5509933和5871595报道了两种钛铌基合金，都具有良好的生物相容性和低的弹性模量，其成分范围前者为锆小于20%，铌1020%或3550%;后者为锆2.513%，铌2040%，钽4.525%，钽+铌为3542%，铌和钽的重量比为213。其它关于低弹性模量的美国专利，铌含量约为1020%，如5545227，5573401，5169597，铌含量约为3550%，如5169597。中国专利CN1696329A发明一种不锈钢的表面改性的二元贵金属涂层及制备方法，其特征为涂层与不锈钢的冶金结合的厚度为36iim的Pd、Fe膜及其过渡成分的合金4膜涂层，采用真空电弧离子镀工艺，在316L不锈钢表面渐次沉积的Pd、Fe膜，经真空扩散热处理扩散反应后得到一种PdFe合金表面改性涂层。涂层生物相容性好，具有一定的磁性能；CN101437978A涉及一种钛镍合金表面的纳米结构的生物相容性涂层，其特征在于各亚层的成分是变化的，即，最内层为纯钛层与钛镍合金成分伪扩散层，中间层为交替的纯钛层和钛与氮化钛的混合层，外层为纯氮化钛层。制作步骤包括热处理、表面预处理、离子溅射清洗、伪扩散层沉积、亚层膜镀制、纯氮化钛层的镀制等。涂层能抑制镍的溶出，生物相容性好，能随基体变形而不脱落和开裂；对基体的阻力小。CN101229395A涉及一种Ti6A14V合金表面的AlTiN涂层，通过高度离子化脉冲工艺制备，用于矫形外科中植入生物体内的人工骨骼或器械，如髋关节、膝关节和牙根。CN201168029Y实用新型专利涉及一种金属涂层式TiNi合金脊柱侧凸矫形装置。金属式涂层选用钛或钛铌涂层，以降低钛镍形状记忆合金矫形棒中镍离子的释放，耐腐蚀、耐疲劳、抗磨擦、回复力学性能优越。采用等离子技术喷涂金属式涂层。该实用新型专利没有明确金属式涂层的化学成分、制备工艺和涂层表征，不能进行有效保护。
发明内容本发明的目的是提供一种生物涂层及涂覆该生物涂层的牙弓丝。首先本发明提供一种生物涂层，其特征在于，生物涂层的组分及各组分重量百分含量为铌(Nb):18%32%;下列元素中的至少一种锡(Sn):0.001%8%、铝(Al):0.001%5%、硅(Si):0.001%6%、锆(Zr):0.0016%、钽(Ta):0.0016%、铪(Hf):0.0018%、钯(Pd):0.001%3%、镓(Ga):0.0016%、锗(Ge):0.0016%、镍(Ni):0.0010.05%、氧(0):0.001%0.2%;余量为钛(Ti)。—种优选的技术方案，所述生物涂层含有锡(Sn)、铝(Al)、硅(Si)、锆(Zr)、钽(Ta)、铪(Hf)、钯(Pd)、镓(Ga)、锗(Ge)、镍(Ni)中的至少一种，且上述元素重量百分含量之和《8%。所述生物涂层中还含有碳(C)、氢(H)、氮(N)、氩(Ar)中的一种或几种，其中，碳(C)、氢(H)、氮(N)三种组分的重量百分含量之和《0.05%，氩(Ar)的重量百分含量《0.03%。所述生物涂层的厚度在0.01iim80iim之间，优选0.05ym50ym。所述生物涂层用于涂覆金属基材料，包括钛基合金、钛镍合金和不锈钢。其次，本发明还提供一种牙弓丝，其特征在于，该牙弓丝在基体上涂覆了如上所述的生物涂层，牙弓丝的基体组分以及各组分重量百分含量为铌(Nb):24%42%、锡(Sn):0.35%5.5%、铝(Al):0.3%5.5%、硅(Si):0.5%5.5%，余量为钛(Ti)及不可避免的杂质。牙弓丝的基体中还可以含有锆(Zr)，即基体组分以及各组分重量百分含量为铌(Nb):24%42%、锡(Sn):0.35%5.5%、铝(Al):0.3%5.5%、硅(Si):0.5%5.5%、，锆(Zr):0.2%5.5%，余量为钛(Ti)及不可避免的杂质；一种优选的技术方案为，基体中锡(Sn)、铝(Al)、硅(Si)和锆(Zr)四种组分的重量百分含量之和《12%。所述基体中，铌(Nb)和铝(Al)的重量百分含量之和《45%。所述基体中不可避免的杂质为碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)中的一种或几种，按重量百分含量，含碳(C)量《0.05%;含氢(H)量《0.005%;含氧(0)量《0.05%;含氮(N)量《0.05%，其中，含氧(0)量和含氮(N)量之和《0.07%。本发明的有益效果为本发明的涂层可以采用等离子喷涂或双离子束溅射沉积(DIBSD)薄膜方法制备，可以涂敷在含Ni、Al、V有害离子生物医用金属材料基材上，可应用于复杂的医疗器械，可广泛用于医疗领域，用作超弹支架、正畸牙弓丝和骨科植入器械等表面的功能涂层；具有如下优点1、本发明生物涂层含毒性元素镍(Ni)、铝(Al)、钒(V)极少或者不含，能有效减少了基体中毒性元素离子的释放，降低了人体危害，生物相容性优良；2、本发明生物涂层具有良好力学相容性、耐蚀性、耐疲劳、具有超弹性和形状记忆性能；3、本发明明确二元TiNb涂层的成分保护范围，明确TiNb合金中含有的少量Al、Sn、Si、Zr、Sn、Ta、Pd、Hf、Ge、Ga、0等合金元素，涂层具有特定的成分范围，易于知识产权的保护；4、本发明涂层涂敷的医疗器械制品的生物相容性和耐腐蚀性能大幅提高，合金基材的马氏体相变、超弹性和形状记忆效应、疲劳性能等动态特性的复合特性功能提高；5、本发明涂层能促进含镍(Ni)、铝(Al)、钒(V)离子生物金属材料的开发与应用，可广泛用于医疗领域。本发明的牙弓丝具有低的弹性模量，具有良好的生物相容性和力学相容性，不含或含较少的有毒元素；具有良好的机械性能、耐蚀性能；具有优异的冷加工性能和很低的冷加工硬化率，可进行冷轧和冷拔丝等大变形量的冷加工。具体实施例方式本发明的生物涂层为TiNb合金，涂层具有特定的成分范围和特定的功能特性。本发明明确二元TiNb涂层的成分保护范围，明确TiNb合金中含有的少量Al、Sn、Si、Zr、Sn、Ta、Pd、Hf、Ge、Ga、0等合金元素，TiNb涂层具有良好生物相容性和耐腐蚀性、形状记忆性能和超弹性能，能提高合金基体的马氏体相变、超弹性和形状记忆效应、疲劳性能等动态特性的复合特性。本发明的涂层可涂敷在含Ni、Al、V有害离子生物医用金属材料基体上，用于提高其生物相容性、耐蚀性能，同时能提高合金基体的马氏体相变、超弹性和形状记忆效应、疲劳性能等动态特性的复合特性。本发明牙弓丝的基体是在TiNb合金基础上添加少量Al、Sn、Si、Zr合金元素形成的，设计出具有良好生物相容性和低弹性模量的超弹性和形状记忆钛铌基合金。该新型P钛合金加工性能好，成本低。通过真空自耗电弧炉真空感应熔炼而成，经冷或热加工及热处理制备板、棒、丝材。本发明所制备的牙弓丝可以用于牙齿正畸。由于涂层和基体为同基合金，本发明的涂层的制备方法采用同基合金等离子涂镀技术和双离子束溅射沉积(DIBSD)薄膜等工艺技术。本发明的牙弓丝基体制备方法如下将原料混合均匀，压制13千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，在85(TC1Q5(TC温度范围内锻造开坯，经过95(TC105(TC均匀化保温30180min后，经过旋锻、冷轧、冷拔等加工成棒材，总变形量控制在65%95%之间，每道次变形量控制在20%30%之间，对棒材进行热处理，热处理温度在950°C105(TC之间，保温30180min之间。上述牙弓丝基体加工工艺按现有技术文件执行即可。下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例1以海绵钛、铌钛中间合金为原材料，称取海绵钛2.3千克，铌钛中间合金2.7千克，其中，铌钛中间合金中Nb的重量百分含量为50%。将上述海绵钛、铌钛中间合金混合均匀后压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，将所得铸锭采用机械合金化制粉，所得粒末颗粒直径小于50iim，在TiNi牙弓丝(Ni的重量百分含量为55.8%)表面采用低能等离子喷涂方法涂覆生物涂层，喷涂功率为10Kw，喷涂距离为45mm，送粉量45g/min。在TiNi牙弓丝表面制备出的生物涂层厚度为40ym，生物涂层含氧(0)量为0.05%，含镍(Ni)量为0.005%，含铌(Nb)量为25%，余量为钛(Ti)。实施例2以海绵钛、铌钛中间合金为原材料，称取海绵钛2.3千克，铌钛中间合金2.7千克，其中，铌钛中间合金中Nb的重量百分含量为50%。将上述海绵钛、铌钛中间合金混合均匀后压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，锻造、轧制加工TiNb合金靶材，经过退火处理后，耙材晶粒尺寸小于150iim，在TiNi牙弓丝(Ni的重量百分含量为55.8%)表面采用双离子束溅射沉积方法制备生物涂层，主源发射Ar离子束溅射TiNb合金靶，辅源离子束辅助轰击生长TiNb薄膜改变或调整薄膜的成分、结构和性质，主源功率为10Kw，辅源功率为10Kw，喷涂距离为45mm，送粉量45g/min。在TiNi牙弓丝表面制备出的生物涂层厚度为15ym，生物涂层含氧(0)量为0.02%，含镍(Ni)量为0.001%，含铌(Nb)量为23%，余量为钛(Ti)。实施例3将本发明的生物涂层涂覆在本发明的牙弓丝基体上形成涂覆了生物涂层的牙弓丝，其中，基体为TiNbAl系钛合金，涂层为TiNb同基成分涂层；首先，制备牙弓丝基体以海绵钛、海绵锆、铌钛中间合金、铝钛中间合金、铝硅中间合金、钛锡中间合金为原材料，称取海绵钛2.5千克、海绵锆0.03千克、铌钛中间合金2.2千克(铌钛中间合金中铌的重量百分含量为80%)、铝钛中间合金0.1千克(铝钛中间合金中铝的重量百分含量为52%)、铝硅中间合金0.075千克(铝硅中间合金中铝的重量百分含量为50%)、钛锡中间合金O.1千克(钛锡中间合金中钛的重量百分含量为80%)，将上述原料混合均匀，压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，在900t:温度范围内锻造开坯，经过900°C均匀化保温100min后，经过旋锻、冷轧、冷拔等加工成棒材，总变形量控制在65%95%之间，每道次变形量控制在30%，对棒材进行热处理，热处理温度在IOO(TC，保温150min。上述加工工艺按现有技术文件执行即可。加工出牙弓丝丝材直径为0.31mm。所得牙弓丝基体组分以及各组分重量百分含量为铌(Nb):35%、锡(Sn):0.36%、铝(Al):1.5%、硅(Si):0.65%、锆(Zr):0.50%;余量为钛(Ti)。然后，在牙弓丝基体上涂覆涂层以海绵钛、铌钛中间合金为原材料，称取海绵钛2千克，铌钛中间合金3千克，其中，铌钛中间合金中Nb的重量百分含量为50%。将上述海绵钛、铌钛中间合金混合均匀后压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，锻造、轧制加工TiNb合金靶材，经过退火处理后，耙材晶粒尺寸小于150ym，采用双离子束溅射沉积制备生物涂层，主源发射Ar离子束溅射TiNb合金靶，辅源离子束辅助轰击生长TiNb薄膜改变或调整薄膜的成分、结构和性质，主源功率为10Kw，辅源功率为10Kw，喷涂距离为45mm，送粉量45g/min。在制备出来的牙弓丝基体表面制备出的生物涂层厚度为6ym，生物涂层含氧(0)量为0.02%，含铝(Al)量为0.005%，含铌(Nb)量为29%，余量为钛(Ti)。实施例4将本发明的生物涂层涂覆在本发明的牙弓丝基体上形成涂覆了生物涂层的牙弓丝，其中，基体为TiNbAl系钛合金，涂层为TiNb同基成分涂层；首先，制备牙弓丝基体以海绵钛、铌钛中间合金、铝钛中间合金、铝硅中间合金、钛锡中间合金为原材料，称取海绵钛2.67千克、铌钛中间合金2.0千克(铌钛中间合金中铌的重量百分含量为80%)、铝钛中间合金0.1千克(铝钛中间合金中铝的重量百分含量为52%)、铝硅中间合金O.08千克(铝硅中间合金中铝的重量百分含量为50%)、钛锡中间合金0.15千克(钛锡中间合金中钛的重量百分含量为80%)，将上述原料混合均匀，压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，在85(TC锻造开坯，经过95(TC均匀化保温60min后，经过旋锻、冷轧、冷拔等加工成棒材，总变形量控制在70%，每道次变形量控制在20%，对棒材进行热处理，热处理温度在950°C，保温60min。上述加工工艺按现有技术文件执行即可。加工出牙弓丝丝材直径为O.31mm。所得牙弓丝基体组分以及各组分重量百分含量为铌(Nb):30%、锡(Sn):0.50%、铝(Al):1.8%、硅(Si):0.7%、余量为钛(Ti)。然后，在牙弓丝基体上涂覆涂层以海绵钛、铌钛中间合金为原材料，称取海绵钛2千克，铌钛中间合金3千克，其中，铌钛中间合金中Nb的重量百分含量为50%。将上述海绵钛、铌钛中间合金混合均匀，压制3千克的电极，经过二次真空自耗电弧炉熔炼成圆柱铸锭，熔炼使用真空度都不大于5Pa，将铸锭采用机械合金化制粉，所得粒末颗粒直径小于50ym，采用低能等离子喷涂方法制备涂层，喷涂功率为10Kw，喷涂距离为45线送粉量45g/min;在制备出来的牙弓丝基体表面制备出的生物涂层厚度为35ym，生物涂层含氧(0)量为0.03%，含铝(Al)量为0.008%，含铌(Nb)量为27.5%，余量为钛(Ti)。实施例3和实施例4所得的牙弓丝基体和涂覆生物涂层后的牙弓丝性能如表1所示，从表中可以看出本发明的牙弓丝以及涂覆生物涂层的牙弓丝的弹性模量低，均低于50MPa。牙弓丝基体涂覆生物涂层后强度有所提高，塑性和弹性模量变化不大。由于TiNb涂层的生物相容性优良，因此可以大大提高基体为TiNbAl合金牙弓丝使用安全性。8表1实施例3、4的牙弓丝基体和涂覆生物涂层后的牙弓丝的力学性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求一种生物涂层，其特征在于，生物涂层的组分及各组分重量百分含量为铌(Nb)18％～32％；下列元素中的至少一种锡(Sn)0.001％～8％、铝(Al)0.001％～5％、硅(Si)0.001％～6％、锆(Zr)0.001～6％、钽(Ta)0.001～6％、铪(Hf)0.001～8％、钯(Pd)0.001％～3％、镓(Ga)0.001～6％、锗(Ge)0.001～6％、镍(Ni)0.001～0.05％、氧(O)0.001％～0.2％；余量为钛(Ti)。2.根据权利要求l所述的一种生物涂层，其特征在于，所述生物涂层含有锡(Sn)、铝(Al)、硅(Si)、锆(Zr)、钽(Ta)、铪(Hf)、钯(Pd)、镓(Ga)、锗(Ge)、镍(Ni)中的至少一种，且上述元素重量百分含量之和《8%。3.根据权利要求l所述的一种生物涂层，其特征在于，所述生物涂层中还含有碳(C)、氢(H)、氮(N)、氩(Ar)中的一种或几种，其中，碳(C)、氢(H)、氮(N)三种组分的重量百分含量之和《0.05%，氩(Ar)的重量百分含量《0.03%。4.根据权利要求l所述的一种生物涂层，其特征在于，所述生物涂层的厚度在0.01iim80iim之间。5.根据权利要求1所述的生物涂层，其特征在于，所述生物涂层用于涂覆钛基合金、钛镍合金和不锈钢。6.—种牙弓丝，其特征在于，该牙弓丝在基体上涂覆了如权利要求l所述的生物涂层，其中，牙弓丝的基体组分以及各组分重量百分含量为铌(Nb):24%42%、锡(Sn):0.35%5.5%、铝(Al):0.3%5.5%、硅(Si):0.5%5.5%，余量为钛(Ti)及不可避免的杂质。7.根据权利要求6所述的牙弓丝，其特征在于，所述基体中还含有锆(Zr)，锆(Zr)的重量百分含量为0.2%5.5%。8.根据权利要求6或7所述的牙弓丝，其特征在于，所述基体中，铌(Nb)和铝(Al)的重量百分含量之和《45%。9.根据权利要求7所述的牙弓丝，其特征在于，所述基体中锡(Sn)、铝(Al)、硅(Si)和锆(Zr)四种组分的重量百分含量之和《12%。10.根据权利要求6、7、8或9所述的牙弓丝，其特征在于，所述基体中不可避免的杂质为碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)中的一种或几种，按重量百分含量，含碳(C)量《0.05%;含氢(H)量《0.005%;含氧(0)量《0.05%;含氮(N)量《0.05%，其中，含氧(0)量和含氮(N)量之和《0.07%。全文摘要本发明公开了属于生物医用金属材料表面改性及医疗器械
技术领域：
的一种生物涂层及涂覆该生物涂层的牙弓丝。本发明的生物涂层为主成分为Ti和Nb，且含有锡、铝、硅、锆、钽、铪、钯、镓、锗、镍、氧中的至少一种，发明了基材为TiNbAl系钛合金并涂覆了本发明的涂层的牙弓丝；涂层涂敷的医疗器械制品的生物相容性、耐腐蚀性能好，超弹性和形状记忆效应、疲劳性能等复合特性均大幅提高，可用于医疗领域，用作超弹支架、正畸牙弓丝和骨科植入器械等表面的功能涂层。本发明的牙弓丝具有低的弹性模量，良好的生物相容性和力学相容性；本发明的牙弓丝基材具有良好的机械性能、耐蚀性能，可进行冷轧和冷拔丝等大变形量的冷加工。文档编号A61C7/20GK101721742SQ20091024379公开日2010年6月9日申请日期2009年12月24日优先权日2009年12月24日发明者王江波,缪卫东,袁志山申请人:北京有色金属研究总院;有研亿金新材料股份有限公司