技术特征：
1.一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法是按以下步骤完成的：一、镁合金预处理：对镁合金基体进行打磨处理，得到粗糙光亮的镁合金；二、超声除油：将粗糙光亮的镁合金浸入到除油液中，再进行超声处理，将镁合金取出后清洗，再吹干，得到超声处理后的镁合金；三、镁合金表面粗糙化处理：将超声处理后的镁合金为阳极，纯铂片为阴极，将阳极和阴极浸入到刻蚀液中，在电流密度为100ma/cm2～150ma/cm2的条件下刻蚀，刻蚀后将镁合金取出，清洗，吹干，得到表面粗糙化处理的镁合金；步骤三中所述的刻蚀液为nabr、丙烯酸和丙三醇溶解到去离子水中，其中nabr的浓度为0.1mol/l～0.3mol/l，丙烯酸的浓度为0.005mol/l～0.015mol/l，丙三醇的浓度为40ml/l～60ml/l；四、配置微弧氧化电解液：将多聚磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钾、氢氧化钾、乙二胺四乙酸二钠、甘油磷酸钙和乙二胺四乙酸二钠钙溶解到去离子水中，得到微弧氧化电解液；五、微弧氧化：将表面粗糙化处理的镁合金置于微弧氧化电解液中，其中镁合金与电源的正极相连接，作为阳极，不锈钢的电解槽与电源的负极相连接，作为阴极；采用脉冲微弧氧化电源供电，在电流密度为0.5a/dm2～0.7a/dm2、占空比为35％～45％和电源频率为1000hz的条件下微弧氧化，得到表面含有微弧氧化陶瓷膜层的镁合金；六、制备混合粉末：将羟基磷灰石粉末、氧化铕、石墨烯量子点粉末和银粉置于不锈钢搅拌机中，再在电机功率为60w～100w和料筒转速为20r/min～40r/min的条件下混合，得到混合粉末；步骤六中所述的羟基磷灰石粉末、氧化铕、石墨烯量子点粉末和银粉的质量比为20:1:0.5:0.5；七、预制涂层：将聚乙烯醇水溶液加入到混合粉末中，搅拌，得到膏体状混合液；使用表面含有微弧氧化陶瓷膜层的镁合金润湿微弧氧化陶瓷膜层，再将膏体状混合液涂覆于膜层表面，再放入真空干燥箱中干燥；八、激光熔覆：采用激光作为电子束源，在功率为600w～800w、扫描速度为3mm/s～6mm/s、圆形光斑直径d为2mm～4mm和惰性气体气氛保护的条件下熔覆，在镁合金表面得到荧光梯度涂层。2.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤一中使用60#sic砂纸对镁合金基体进行横竖打磨处理，得到粗糙光亮的镁合金；所述的镁合金基体的尺寸为30mm
×
30mm
×
5mm。3.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤二中所述的除油液由氢氧化钾和磷酸三钠溶解到去离子水中，其中氢氧化钾的浓度为
45g/l，磷酸三钠的浓度20g/l；步骤二中将粗糙光亮的镁合金浸入到温度为60℃～70℃的除油液中，再在超声功率为100w下超声处理10min～15min，将镁合金取出后使用蒸馏水清洗3次～5次，再使用电吹风吹干，得到超声处理后的镁合金。4.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤三中所述的刻蚀液为nabr、丙烯酸和丙三醇溶解到去离子水中，其中nabr的浓度为0.2mol/l，丙烯酸的浓度为0.01mol/l，丙三醇的浓度为50ml/l；步骤三中所述的刻蚀时间为5min～10min；步骤三中阳极和阴极之间的距离为20mm；步骤三中刻蚀后将镁合金取出，使用蒸馏水清洗3次～5次，再吹干，得到表面粗糙化处理的镁合金。5.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤四中所述的微弧氧化电解液中多聚磷酸钠的浓度为70g～75g，磷酸三钠的浓度为70g～75g，三聚磷酸钾的浓度为10g～15g，氢氧化钾的浓度为3g～5g，乙二胺四乙酸二钠的浓度为15g～25g，甘油磷酸钙的浓度为15g～25g，乙二胺四乙酸二钠钙的浓度为3g～8g。6.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤五中所述的微弧氧化的时间为8min～12min；步骤五中将表面粗糙化处理的镁合金置于微弧氧化电解液中，其中镁合金与电源的正极相连接，作为阳极，不锈钢的电解槽与电源的负极相连接，作为阴极；采用脉冲微弧氧化电源供电，在电流密度为0.6a/dm2、占空比为40％和电源频率为1000hz的条件下微弧氧化10min，得到表面含有微弧氧化陶瓷膜层的镁合金。7.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤六中所述的混合的时间为2h～4h；步骤六中所述的羟基磷灰石的粒径尺寸为40～60μm，纯度为99.9％；氧化铕的粒径尺寸为10～20μm，纯度均为99.99％，石墨烯量子点粉末的片径3nm～6nm，银粉的颗粒尺寸5～10μm，纯度均为99.99％。8.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤七中所述的干燥的温度为30℃～35℃，干燥的时间为20h～24h；步骤七中所述的聚乙烯醇水溶液的质量分数为0.2％，其中聚乙烯醇的相对分子量为110000～130000；步骤七中所述的聚乙烯醇水溶液的体积与混合粉末的质量比为50ml:(20g～25g)。9.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤八中每道熔池的搭接率为20％～30％。10.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，其特征在于步骤八中所述的惰性气体为氩气。
技术总结
一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法，它涉及一种涂层的制备方法。本发明的目的是要解决现有可降解镁合金作为生物材料使用降解速度过快，易造成局部碱化及氢气释放，产生炎症刺激进而抑制镁合金表面细胞粘附和生长，对受损组织修复产生负面作用，对受伤的骨组织无法提供长期有效的固定支撑的问题。方法：一、镁合金预处理；二、超声除油；三、镁合金表面粗糙化处理；四、配置微弧氧化电解液；五、微弧氧化；六、制备混合粉末；七、预制涂层；八、激光熔覆。本发明可获得一种在镁合金表面构筑荧光梯度涂层的方法。荧光梯度涂层的方法。荧光梯度涂层的方法。
技术研发人员：仇兆忠 陈晨 孙佳 代泽明 嵇洋洋 陈浪 张炳政
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/3