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专利号: 2019109955538
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,所述涂层为Cu-Ta2O5/Ta2O5/Ta2O5-TiO2/TiO2/Ti多层涂层,所述涂层的制备方法包括以下步骤:S1.对钛合金、Ta2O5靶材、Ti靶材和Cu靶材分别进行预处理;

S2.以钛合金为基底,Ti靶材作为溅射原材料,氩气作为溅射气体,采用直流溅射、射频溅射或中频溅射制备Ti涂层;

S3.以Ti靶材作为溅射原材料,分别通入溅射气体氩气和反应气体氧气,采用直流反应溅射、射频反应溅射或中频反应溅射在Ti涂层上制备TiO2涂层;

S4.以Ti靶材和Ta2O5靶材作为溅射原材料,氩气作为溅射气体,氧气作为反应气体,采用直流反应溅射、射频反应溅射或中频反应溅射得到TiO2,采用射频溅射得到Ta2O5,在TiO2涂层上制备Ta2O5-TiO2复合涂层;

S5.以Ta2O5靶材作为溅射原材料,氩气作为溅射气体,采用射频溅射在Ta2O5-TiO2涂层上制备Ta2O5涂层;

S6.以Cu靶材和Ta2O5靶材作为溅射原材料,氩气作为溅射气体,采用直流溅射、射频溅射或中频溅射Cu靶材,采用射频溅射Ta2O5靶材,在Ta2O5涂层上制备Cu-Ta2O5复合涂层,得钛合金表面Cu-Ta2O5/Ta2O5/Ta2O5-TiO2/TiO2/Ti多层涂层;

其中,步骤S1中所述预处理过程为:对钛合金进行打磨、精抛、超声清洗、烘干,然后将钛合金和靶材装入磁控溅射镀膜机,采用等离子体清洗钛合金和靶材。

2.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述Ti靶材的溅射时间为2 20min,溅射功率为100 300W。

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3.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述溅射气体氩气的流量为12 32sccm,反应气体氧气的流量为2 4sccm,氩气与氧气的流量比~ ~为3:1 8:1。

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4.根据权利要求3所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述Ti靶材的溅射时间为2 20min,溅射功率为100 300W。

~ ~

5.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述溅射气体氩气的流量为10 35sccm,反应气体氧气的流量为5 7sccm,氩气与氧气的流量比~ ~为2:1 7:1。

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6.根据权利要求5所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述Ti靶材的溅射功率为100~300W,所述Ta2O5靶材的溅射功率为50~350W,所述Ti靶材和Ta2O5靶材的溅射时间为4~30min,所述Ti靶材和Ta2O5靶材的溅射时间相同。

7.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述Ta2O5靶材的溅射时间为60 600min,所述Ta2O5靶材的溅射功率为50 350W。

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8.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,步骤S6中所述Cu靶材的溅射功率为20~150W,所述Ta2O5靶材的溅射功率为50~350W,所述Cu靶材和Ta2O5靶材的溅射时间为4~60min,所述Cu靶材和Ta2O5靶材的溅射时间相同。

9.根据权利要求1所述的钛合金表面医用涂层的制备方法,其特征在于,所述钛合金为Ti6Al4V钛合金。

10.一种根据权利要求1~9任一项所述的制备方法得到的钛合金表面Cu-Ta2O5/Ta2O5/Ta2O5-TiO2/TiO2/Ti多层涂层。