本发明属于医用钛金属材料技术领域，具体涉及一种医用钛合金的表面改性方法。
背景技术：
钛合金具有良好的综合力学性能、生物相容性以及耐腐蚀性。与不锈钢以及钴铬合金等其他常用的硬组织替代材料相比，其质量更轻、机械性能和弹性模量更接近于自然骨骼，因而被广泛的用作人体硬组织替代材料。
但钛合金是生物惰性材料，植入人体后被当做异物排斥，易诱发炎症发生，且在植入过程中有可能带入周围环境中的细菌，从而引发骨髓炎等术后感染，术后感染的发生率为1.6％～37.0％，不仅会延长伤口愈合时间，影响钛合金的使用效果，严重时还可造成肢体伤残，甚至截肢和危及生命；钛合金的耐磨性较差、摩擦系数较高。在使用过程中会导致植入材料使用寿命过短，更换频繁，这样不但会给病人带来不便，还会加重病人的经济负担。同时，磨损产生的碎屑能够导致组织反应，加重病人痛苦。更为严重的是，碎屑还能够通过血液循环进入人体重要器官，危及病人的生命健康。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种医用钛合金的表面改性方法，能够改善钛合金的抗菌性、生物活性和耐磨性。
本发明采用的技术方案是，一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入双氧水中，于70℃～100℃进行水热处理；
步骤2，步骤1完成后在钛金合金表面注入银离子；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描过程中的扫描速度为100mm/min～200mm/min，单脉冲能量为13j～15j，激光多道扫描过程中通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
本发明的特点还在于：
步骤1中双氧水优选质量分数为25％～35％的双氧水，水热处理的时间为36h。
步骤2中，使用等离子浸没离子注入技术在钛金属表面注入银离子。
等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子时，本底真空度为4×10-3pa～5×10-3pa，注入电压为20kv～30kv，脉宽为200～300μs，频率为10hz～12hz，银注入时间为2h～3h。
步骤3中硼粉层的厚度为80μm～100μm。
步骤4中激光多道扫描过程中扫描的速度为100mm/min～200mm/min，单脉冲能量为13～15j。
步骤4激光多道扫描过程中通入氮气。
本发明的有益效果在于：
本发明一种医用钛合金的表面改性方法，能够改善钛合金的抗菌性、生物活性和耐磨性。
具体实施方式
下面根据具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为25％～35％的双氧水中，于70℃～100℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为4×10-3pa～5×10-3pa，注入电压为20kv～30kv，脉宽为200～300μs，频率为10hz～12hz，银注入时间为2h～3h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆80～100μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为100mm/min～200mm/min，单脉冲能量为13j～15j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
步骤1进行水热处理后，钛金属表面被不同形貌的纳米二氧化钛所覆盖，步骤2注入银离子后二氧化钛层表面分布着粒径大小为10nm左右、以单质形态存在的银纳米粒子。纳米二氧化钛层能够赋予钛金属成骨能力，而银纳米粒子的存在则能显著地改善钛金属的抗菌能力。步骤3钛合金表面硼粉层涂层硬度高且耐磨性好：步骤4由于采用了激光合金化技术，在涂层中原位合成了具有高硬度的钛硼化合物，因此本发明的钛合金具有较高的硬度和耐磨性。硼粉层涂层具有良好的生物相容性，因此钛合金具有较好的生物相容性。
本发明一种医用钛合金的表面改性方法，能够改善钛合金的抗菌性、生物活性和耐磨性。
实施例1
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为25％的双氧水中，于70℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为4×10-3pa，注入电压为20kv，脉宽为200，频率为10hz，银注入时间为2h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆80μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为100mm/min，单脉冲能量为13j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
实施例2
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为25％～35％的双氧水中，于100℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为5×10-3pa，注入电压为30kv，脉宽为300μs，频率为12hz，银注入时间为3h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆100μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为200mm/min，单脉冲能量为15j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
实施例3
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为30％的双氧水中，于90℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为4.5×10-3pa，注入电压为25kv，脉宽为250μs，频率为1112hz，银注入时间为2.5h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆90μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为150mm/min，单脉冲能量为14j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
实施例4
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为28％的双氧水中，于75℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为4.2×10-3pa，注入电压为22kv，脉宽为220μs，频率为10.5hz，银注入时间为2.2h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆85μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为120mm/min，单脉冲能量为13.5j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。
实施例5
一种医用钛合金的表面改性方法，具体按照下述步骤进行：
步骤1，将钛合金放入质量分数为32％的双氧水中，于90℃进行水热处理36h；
步骤2，步骤1完成后使用等离子浸没离子注入技术在钛金合金表面注入银离子；等离子浸没离子注入技术时在钛金属表面注入银离子，本底真空度为4.8×10-3pa，注入电压为28kv，脉宽为280μs，频率为11.5hz，银注入时间为2.8h；
步骤3，步骤2完成后，将钛合金的表面涂覆95μm厚的硼粉层；
步骤4，步骤3完成后，将钛合金进行激光多道扫描，激光多道扫描速度为180mm/min，单脉冲能量为14.5j，激光多道扫描时通入氮气；
步骤5，步骤4完成后，将钛金属的清洗为依次经过打磨、抛光、超声清洗处理。