一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金及其制备方法.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CN106801163A(43)申请公布日2017.06.06(21)申请号201510836735.2A61L27/56(2006.01)(22)申请日2015.11.26(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088北京市西城区新街口外大街2号(72)发明人宋晓云惠松骁叶文君于洋刘睿(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘徐红(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/08(2006.01)A61L27/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金及其制备方法，属于生物医用材料及多孔材料领域。该合金由铌，锆和钛组成，其中铌39w％，锆6w％，余量为钛；钛合金的孔隙率为19.4％-42.1％。采用真空自耗熔炼方法制备Ti-39Nb-6Zr合金铸锭，利用旋转电极雾化法获得球形粉末颗粒；选用100-150目的合金粉末，添加粘结剂，或碳酸氢铵造孔剂和粘结剂，充分混合，压制成压坯；在通氩管式烧结炉中进行压坯烧结，彻底清除粘结剂，或造孔剂和粘结剂，获得多孔合金。该合金弹性模量为3.6GPa～12.4GPa，抗拉强度为123.8MPa～347.5MPa，具有弹性模量低和生物相容性好的优点。CN106801163ACN106801163A权利要求书1/1页1.一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金，由铌，锆和钛组成，其重量百分含量分别为铌39％，锆6％，余量为钛；所述钛合金的孔隙率为19.4％-42.1％。2.一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，包括下列步骤：(1)采用真空自耗熔炼方法制备Ti-39Nb-6Zr合金铸锭，利用旋转电极雾化法获得球形粉末颗粒；(2)选用100-150目的合金粉末，添加粘结剂，或碳酸氢铵造孔剂和粘结剂，充分混合，压制成压坯；(3)在通氩管式烧结炉中进行压坯烧结，彻底清除粘结剂，或造孔剂和粘结剂，获得多孔Ti-39Nb-6Zr合金。3.根据权利要求2所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：以TiNb中间合金、纯Ti、纯Zr为原材料，通过真空自耗电弧炉3次熔炼得到Ti-39Nb-6Zr合金铸锭；将Ti-39Nb-6Zr合金铸锭制成自耗电极，利用旋转电极雾化法，将其雾化成粒度在90～325目的球形粉末颗粒，利用标准筛筛选出100～150目的粉末。4.根据权利要求2所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为聚乙二醇，添加聚乙二醇粘结剂的质量分数为0.8％；添加碳酸氢铵造孔剂的质量分数为5％～15％。5.根据权利要求2所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：在超高液压胀管机上压制成压坯，压制模具由Cr12模具钢加工而成。6.根据权利要求5所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：压坯的压制压力为120MPa～160MPa。7.根据权利要求2所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：烧结温度为1000℃～1200℃，烧结时间为4h。8.根据权利要求7所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：烧结时采用分阶段式升温，先升温至250℃，保温20-30min，去除粘结剂聚乙二醇；继续升温至烧结温度。9.根据权利要求7所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：烧结时采用分阶段式升温：先升温至120℃，保温20-30min，清除碳酸氢铵造孔剂；继续升温至250℃，保温20-30min，去除粘结剂聚乙二醇；继续升温至烧结温度。10.根据权利要求8或9所述的Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：升温速度为1～10℃/min。2CN106801163A说明书1/4页一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种Ti-Nb-Zr低弹性模量多孔钛合金及其制备方法，具体涉及一种Ti-39Nb-6Zr生物医用多孔钛合金及其制备方法，属于生物医用材料及多孔材料领域。背景技术[0002]钛及钛合金因具有良好的生物相容性、高强度、耐腐蚀性、低弹性模量等特点，在生物医疗领域得到了越来越多的应用，如人工关节、人工心脏瓣膜、牙种植体等。钛及钛合金的弹性模量都比人体骨组织的要高得多，而一旦植入物与骨组织弹性模量不匹配，植入物将会承受大部分的生物应力，使得周围骨组织难以得到生物应力的刺激作