一种人体骨骼植入物与制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116024562A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310065831.6C22C14/00(2006.01)(22)申请日2023.01.16C22C32/00(2006.01)A61L27/32(2006.01)(71)申请人西安建筑科技大学A61L27/04(2006.01)地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路A61L27/06(2006.01)13号(72)发明人李楠王强钱润铃潘鑫磊牛文娟韩鹏韩瑜郭楠李申奥胡宁魏成万明帆周鹏(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师张宇鸽(51)Int.Cl.C23C24/04(2006.01)B22F1/12(2022.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种人体骨骼植入物与制备方法(57)摘要本发明公开了一种人体骨骼植入物与制备方法，制备方法包括如下过程：将用于制备人体骨骼植入物的材料冷喷涂至基体表面，在基体表面形成冷喷涂打印体；对冷喷涂打印体和基体共同构成的复合件进行循环热处理和机械加工，得到人体骨骼植入物；或者，将冷喷涂打印体从基体表面分离，对冷喷涂打印体进行循环热处理和机械加工，得到人体骨骼植入物；以质量百分数计，用于制备人体骨骼植入物的材料包括：50％～90％的微米钛合金粉体，10％～50％的亚微米陶瓷粉体。冷喷涂材料不发生熔化，同时高速的碰撞，塑性变形会导致局部的晶粒发生动态再结晶，晶粒细化，晶粒尺寸与粉末尺寸相当甚至更小，所以本发明力学性能较好。CN116024562ACN116024562A权利要求书1/2页1.一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，包括如下过程：将用于制备人体骨骼植入物的材料冷喷涂至基体表面，在基体表面形成冷喷涂打印体；对冷喷涂打印体和基体共同构成的复合件进行循环热处理和机械加工，得到所述人体骨骼植入物；或者，将冷喷涂打印体从基体表面分离，对冷喷涂打印体进行循环热处理和机械加工，得到所述人体骨骼植入物；以质量百分数计，所述用于制备人体骨骼植入物的材料包括：50％～90％的微米钛合金粉体，10％～50％的亚微米陶瓷粉体。2.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，冷喷涂过程中，载气压力为0.5～5MPa，喷涂距离为5～30mm，喷枪移动速度为10～60mm/s，喷涂温度为100～400℃。3.根据权利要求1或2所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，冷喷涂过程中：当载气压力为0.5～1MPa时，喷涂距离为5～10mm，喷枪移动速度为10～60mm/s，喷涂温度为300～400℃；当载气压力为1～1.5MPa时，喷涂距离为10～20mm，喷枪移动速度为10～60mm/s，喷涂温度为200～300℃；当载气压力为1.5～3.5MPa时，喷涂距离为15～25mm，喷枪移动速度为10～60mm/s，喷涂温度为200～300℃；当载气压力为3.5～5MPa时，喷涂距离为20～30mm，喷枪移动速度为10～60mm/s，喷涂温度为100～250℃。4.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，对所述复合件进行循环热处理的过程包括：在保护气氛下以10～20℃/min的加热速率加热至300～400℃，保温，使复合件温度均匀，再以4～5℃/min的加热速率加热至350～450℃，保温，使复合件温度均匀的同时消除残余应力，最后，以5～7℃/min的降温速率对复合件进行降温处理，直至温度降至室温。5.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，所述微米钛合金粉体采用Ti‑6Al‑4V粉体。6.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，所述亚微米陶瓷颗粒采用羟基磷灰石粉体。7.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，所述微米钛合金粉体的粒度为5μm～30μm，亚微米陶瓷粉体的粒度为30μm～100μm。8.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，还包括对基体的预处理过程，包括：对基体表面进行水砂纸打磨、超声波清洗和喷砂处理，在经过喷砂处理的基体表面进行冷喷涂；其中，喷砂处理使机体表面粗糙度达到Ra60μm～80μm，喷砂处理过程中，砂为粒度400～700μm的棕刚玉，喷砂时压缩空气压力为0.5～0.7MPa。9.根据权利要求1所述的一种人体骨骼植入物的制备方法，其特征在于，所述基体采用钛合金基体或镁合金基体。2CN116024562A权利要求书2/2页10.一种人体骨骼植入物，其特征在于，所述人体骨骼植入物通过权利要求1‑9任意一项所述的制备方法制得。3CN116024562A说明书1/8页一种人体骨骼植入