一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109602957A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811559086.6(22)申请日2018.12.19(71)申请人云南大学地址650091云南省昆明市五华区翠湖北路2号(72)发明人张瑾何远怀孙韬陈安然(74)专利代理机构昆明今威专利商标代理有限公司53115代理人赛晓刚蒋晗(51)Int.Cl.A61L27/56(2006.01)A61L27/50(2006.01)A61L27/06(2006.01)A61L27/04(2006.01)A61L27/54(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料及其制备方法和应用，本发明所述骨科硬植入材料由钛、铌和铜生物元素构成，将钛、铌和铜金属粉末称重配比经球磨获得复合金属粉末；将球磨后的复合金属粉末与造孔剂碳酸氢铵按所需孔隙率进行计算、称重和配比后利用V型混料机混合；然后经冷压成型制得圆柱体压坯，将圆柱体压坯置于脉冲等离子活化烧结炉中，系统真空抽至后进行阶梯加热过程活化烧结，烧结完毕完成后随炉冷却至室温、退模获得生物医用多孔钛铌铜材料。利用本发明方法制备得到生物医用多孔钛铌锆材料具有与人体骨骼相匹配的孔隙特征和低弹性模量，并且不含粘结剂、成分洁净、成分组织均匀等特点，是良好骨科硬组织修复或替换材料。CN109602957ACN109602957A权利要求书1/1页1.一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤(1)将钛(Ti)、铌(Nb)和铜(Cu)金属粉末进行称重配比，然后将金属粉末放入球磨罐中，添加无水乙醇作为过程冷却剂，密封后将球磨罐放入机械球磨机上球磨混粉，再对球磨粉末真空干燥得到Ti-Nb-Cu复合金属粉末；步骤(2)将步骤(1)中获得的部分Ti-Nb-Cu复合金属粉末与起泡剂碳酸氢铵(NH4HCO3)粉末利用V型混料机混料获得TiNbCu-NH4HCO3混合粉末；步骤(3)将获得的TiNbCu-NH4HCO3混合粉末放入硬质合金钢模具中冷压成型，脱模后得到圆柱体预压坯块；步骤(4)将获得的圆柱体预压坯块放入脉冲等离子活化炉的石墨模具中，再置于烧结炉炉内抽真空烧结，加热烧结完毕后冷却至室温退模得到生物医用多孔钛铌铜材料。2.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：所述Ti-Nb-Cu复合金属粉末中铌(Nb)的质量百分比为15～40％、铜(Cu)的质量百分比为1～10％、余量为钛(Ti)。3.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：所述TiNbCu-NH4HCO3混合粉末中Ti-Nb-Cu复合金属粉末的质量百分比为60～90％，造孔剂NH4HCO3粉末的质量百分比为10～40％。4.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述钛、铌、铜金属粉末的纯度均≥99.9％，粉末平均粒径均≤100μm；步骤(2)中所述造孔剂NH4HCO3粉末的纯度为分析纯，平均粒径为80～450μm。5.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中V型混料机的转速为50～150r/min，混料20～40min。6.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)将TiNbCu-NH4HCO3混合粉末放入硬质合金钢模具中在100～500MPa的轴向压力下保压30～60min冷压成型。7.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)活化烧结前对烧结炉炉内抽取真空，真空度在10Pa以内，然后以50～100℃/min升温速率加热至150℃处，保温1～2min，使得材料中添加的造孔剂碳酸氢铵充分分解，再以40～150℃/min升温速率加热至烧结目标温度750～1050℃，保温5～15min结束后随炉冷却至室温。8.一种根据权利要求1～7任一所述的制备方法得到的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料。9.一种根据权利要求8所述的生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料的应用。2CN109602957A说明书1/6页一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及骨科硬植入材料制备技术领域，尤其涉及一种生物医用多孔钛铌铜骨科植入材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]在人工骨关节、骨创伤、脊柱矫形和固定等骨替换材料中，生物医用钛合金因其良好的综合力学性能、耐生物腐蚀性能、高疲劳强度以及优良