一种多孔NiTi合金的制备方法.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CN108637255A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810439651.9(22)申请日2018.05.09(71)申请人广东省材料与加工研究所地址510651广东省广州市天河区长兴路363号(72)发明人闫志巧陈峰施麒陶麒鹦(74)专利代理机构广东世纪专利事务所有限公司44216代理人千知化(51)Int.Cl.B22F3/11(2006.01)B22F3/23(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22C19/03(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种多孔NiTi合金的制备方法(57)摘要一种多孔NiTi合金的制备方法，包括以下步骤：按摩尔比将Ni粉与Ti粉混合，将Ni/Ti混合粉加入过程控制剂后球磨，过筛，得到Ni/Ti球磨粉；在真空加热下，得到Ni/Ti脱脂粉；将Ni/Ti脱脂粉与Ni/Ti混合粉混合，得到Ni/Ti工作粉；将Ni/Ti工作粉装入钢筒，振实，然后用钢片充填钢筒内多余空间，封焊钢筒端口，制得装有Ni/Ti工作粉的钢包套；将钢包套置入加热炉中，并以恒定的升温速率升温，当钢包套温度发生突变时，迅速将钢包套从炉内取出，浸入水中冷却，冷却后去除钢包套，得到多孔NiTi合金。本发明方法制备的多孔NiTi合金孔隙率高、孔径大小均匀、孔隙形状近球形、相纯度高，力学性能和超弹性优良，可用作人体硬组织植入材料。CN108637255ACN108637255A权利要求书1/1页1.一种多孔NiTi合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混粉：以粒径≤75微米的Ti粉和粒径≤45微米的Ni粉为原料，按摩尔比Ni粉:Ti粉=50~51:50~49混合4~8h，得到Ni/Ti混合粉；（2）球磨：按Ni/Ti混合粉总质量的0.4~0.8%添加过程控制剂，在300~400转/分钟的转速下球磨20~40h，过200目筛，得到Ni/Ti球磨粉；-1（3）脱脂：将Ni/Ti球磨粉在真空度≤1×10MPa，温度200~300℃，时间1~3h下脱脂，得到Ni/Ti脱脂粉；（4）二次混粉：按质量比20~30:80~70，将Ni/Ti脱脂粉与Ni/Ti混合粉混合4~8h，得到Ni/Ti工作粉；（5）包套：将Ni/Ti工作粉装入钢筒，振实5~6min，然后用钢片充填钢筒内多余空间，封焊钢筒端口，制得装有Ni/Ti工作粉的钢包套；（6）自蔓延：将钢包套置入加热炉中，并以恒定的升温速率升温，当钢包套温度发生突变时，迅速将钢包套从炉内取出，浸入水中冷却，冷却后去除钢包套，得到多孔NiTi合金。2.根据权利要求1所述的多孔NiTi合金的制备方法，其特征在于：所述过程控制剂为石蜡或者硬脂酸。3.根据权利要求1所述的多孔NiTi合金的制备方法，其特征在于：所述Ni/Ti工作粉的3松装密度为2.85~3.50g/cm。4.根据权利要求1所述的多孔NiTi合金的制备方法，其特征在于：所述恒定的升温速率为10~15℃/min。5.根据权利要求1所述的多孔NiTi合金的制备方法，其特征在于：当钢包套温度发生突变时，迅速将钢包套从炉内取出，浸入水中冷却的耗时不超过1分钟。2CN108637255A说明书1/4页一种多孔NiTi合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种多孔NiTi合金的制备方法，具体涉及一种采用自蔓延工艺制备多孔NiTi合金的方法，属于粉末冶金技术领域。背景技术[0002]随着科学技术的发展、人口老龄化以及各种意外事故导致创伤增加，临床对人体硬组织植入体及修复材料的需求越来越大。医用生物材料已成为全球工业领域中的一个新兴支柱产业，预计在今后的10~20年内仍将以每年10%左右的速率增长。其中医用金属植入材料作为目前临床上人体硬组织植入体的主要材料，占整个医用生物材料产品市场份额的40%以上。我国是全球唯一一个老龄化人口超过2亿人的国家，对医用生物材料的需求非常强劲，尤其对医用金属植入材料的需求更是以大约每年20~30%的速度快速增长。预计到2020年之前我国会成为世界最大的医用金属植入材料消费市场。[0003]目前常用的致密医用金属植入材料（如不锈钢、钴铬合金、钛及钛合金），与人体硬组织之间往往存在严重的弹性模量不匹配现象，导致植入体与人骨联接后易产生应力屏蔽效应，引起植入体联接部位和临近区域严重的骨质疏松和骨吸收问题，从而使植入体出现提前松动和失效断裂现象，而二次翻修手术势必增加患者的痛苦和医疗成本。虽然近十年来世界各国投入了大量的人力物力开发出了多种低弹性模量β型医用钛合金，目前报道的最低弹性模量也只降到了40~50GPa，仍然显著高于人体骨组织的弹性模量（松质骨＜3GPa，密质骨10~20