一种多孔钛硅合金的制备方法.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CN107520453A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201610452714.5C22C1/08(2006.01)(22)申请日2016.06.21(71)申请人张家港市思杰五金工具有限公司地址215615江苏省苏州市张家港市塘桥镇妙桥光明路张家港市思杰五金工具有限公司(72)发明人范佳晨(74)专利代理机构常州市维益专利事务所(普通合伙)32211代理人陆华君(51)Int.Cl.B22F9/04(2006.01)B22F3/11(2006.01)B22F3/26(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种多孔钛硅合金的制备方法(57)摘要本申请公开了一种多孔钛硅合金的制备方法，包括步骤：(1)将钛粉末和硅粉末混合，混合料中，硅粉末的质量比为2～3％，磨球直径4～6mm，球料比为(7～10)：1，球磨转速500～600转/min；(2)、以尿素颗粒为造孔剂，混合粉末和尿素的质量比为1:(1～1.5)，真空环境下进行烧结：以0.3～0.5℃/min升温至200～250℃，保温烧结50～60分钟，除去造孔剂；(3)、高温烧结工艺：将真空烧结炉抽真空，充入3×103～4×103Pa的氩气，烧结温度1250～1350℃，烧结时间100～120分钟；(4)、改性处理，将获得的材料加入氢氧化钠溶液中，在50～60℃条件下保温18～24小时，然后用去离子水冲洗，最后烘干。本发明获得多孔钛硅合金，孔隙大小在400μm左右，孔隙率在50％左右，抗压强度不低于50MPa，弹性模量小于1.8MPa。CN107520453ACN107520453A权利要求书1/1页1.一种多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将钛粉末和硅粉末混合，混合料中，硅粉末的质量比为2～3％，磨球直径4～6mm，球料比为(7～10)：1，球磨转速500～600转/min；(2)、以尿素颗粒为造孔剂，混合粉末和尿素的质量比为1:(1～1.5)，真空环境下进行烧结：以0.3～0.5℃/min升温至200～250℃，保温烧结50～60分钟，除去造孔剂；(3)、高温烧结工艺：将真空烧结炉抽真空，充入3×103～4×103Pa的氩气，烧结温度1250～1350℃，烧结时间100～120分钟；(4)、改性处理，将获得的材料加入氢氧化钠溶液中，在50～60℃条件下保温18～24小时，然后用去离子水冲洗，最后烘干。2.根据权利要求1所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，球磨介质：无水乙醇，球磨环境：抽真空并充入氩气抗氧化。3.根据权利要求1所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，以尿素颗粒为造孔剂。4.根据权利要求3所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：尿素颗粒粒径平均450μm。5.根据权利要求1所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，钛粉末平均粒径35μm。6.根据权利要求1所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，氢氧化钠溶液浓度为5mol/L。7.根据权利要求1所述的多孔钛硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，硅粉末平均粒径2.5μm。2CN107520453A说明书1/3页一种多孔钛硅合金的制备方法技术领域[0001]本申请涉及一种医用骨科材料，特别是涉及一种多孔钛硅合金的制备方法。背景技术[0002]钛及钛合金作为骨科植入材料，与其他传统的医用金属材料相比，在人体环境中具有更优良的生物相容性，更优越的耐腐蚀性，以及高强度、低弹性模量、高疲劳强度、高韧性和高耐磨性的力学性能，因而成为硬组织替代和修复的首选金属材料。[0003]作为一种人工合成材料，钛及钛合金在人体复杂的生物环境下，特别是经过长期使用后，不可避免会出现临床问题，这是由于材料弹性模量过高、生物活性不理想、耐腐蚀性和耐磨性不足引起。[0004]多孔钛/钛合金综合了多孔材料和钛/钛合金的诸多结构和性能特点，具有优良的力学和化学性能，如比强度高，耐腐蚀性能强，同时还具有较好的生物相容性，是最具有发展前景的医用金属材料。钛及钛合金多孔化可以有效实现其弹性模量的调控，解决应力屏蔽问题，实现植入体与骨组织之间的力学匹配。同时，钛及钛合金多孔化有利于细胞的附着、增殖和分化，可以促进体液的传输和骨组织的生长。[0005]硅是人体必需元素，促进骨矿化和软骨组织形成，是骨和软骨代谢过程中必需的元素，硅可固溶在钛合金中起到固溶强化作用，同时可以形成Ti5Si3，提高钛合金的强度、耐磨性。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种多孔钛硅合金的制备方法，以克服现有技术中的不足。[0007]为实现