梯度多孔钛及其制备方法.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CN106735185A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710153138.9C22C1/08(2006.01)(22)申请日2017.03.15C22C14/00(2006.01)(71)申请人攀枝花学院地址617000四川省攀枝花市东区机场路10号申请人西昌学院(72)发明人范兴平狄玉丽达则晓丽焦钰黄海燕取比尔莲(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人梁鑫高芸(51)Int.Cl.B22F3/02(2006.01)B22F3/11(2006.01)B22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称梯度多孔钛及其制备方法(57)摘要本发明多孔金属材料领域，具体涉及一种梯度多孔钛及其制备方法。针对现有方法制备的多孔钛不能孔隙率和力学性能双优的问题，本发明提供一种梯度多孔钛及其制备方法，步骤如下：a、将钛粉、造孔剂按重量比80～90﹕10～20混匀，得到物料A，钛粉、造孔剂按重量比55～65﹕35～45混匀，得到物料B，钛粉、造孔剂按重量比40～50﹕50～60混匀，得到物料C；b、将物料A、B、C分别加入最内层、中间层、最外层模具中；c、采用液压机压制成型，于电阻炉中预烧结后，转入真空中烧结，冷却即得梯度多孔钛。本发明的梯度多孔钛，具有较好的力学性能和生物相容性，可作为优质的硬组织修复材料；本发明的操作方法简单，设备要求不高，便于推广使用。CN106735185ACN106735185A权利要求书1/1页1.梯度多孔钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将钛粉、造孔剂按重量比80～90﹕10～20混匀，得到物料A，钛粉、造孔剂按重量比55～65﹕35～45混匀，得到物料B，钛粉、造孔剂按重量比40～50﹕50～60混匀，得到物料C；b、将步骤a中的物料A、B、C分别加入最内层、中间层、最外层模具中；c、采用液压机压制成型，于电阻炉中预烧结后，转入真空中烧结，冷却即得梯度多孔钛。2.根据权利要求1所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤a中所述造孔剂为碳酸氢铵或食盐。3.根据权利要求1或2所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤a中所述造孔剂粒径为100～300μm。4.根据权利要求1～3任一项所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤a中所述钛粉的粒径为5～45μm。5.根据权利要求1～4任一项所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤a中所述钛粉纯度大于99.5％。6.根据权利要求1～5任一项所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤c中所述压制成型的压力为70～150MPa，保压时间为15～20s。7.根据权利要求1～6任一项所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤c中所述预烧结时烧结温度为120～170℃，保温时间4～6h，预烧结中升温速率3～6℃/min。8.根据权利要求1～7任一项所述的梯度多孔钛的制备方法，其特征在于：步骤c中所述真空烧结的烧结温度为1100～1300℃，烧结时间为1～4h，升温速率3～5℃/min。9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到的梯度多孔钛。10.根据权利要求9所述的梯度多孔钛，其特征在于：最外层孔隙率为66～72％，中间层孔隙率为51～62％，最内层孔隙率为20～32％。2CN106735185A说明书1/5页梯度多孔钛及其制备方法技术领域[0001]本发明多孔金属材料领域，具体涉及一种梯度多孔钛及其制备方法。背景技术[0002]金属材料因其具有优异的力学性能而被广泛应用于骨科、医疗器械、硬组织替代物；钛及钛合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和较好的力学性能而得到广泛的应用，其中最常用的医用钛合金是Ti-6Al-4V，且多以致密组织用来制备医用产品，尤其是在硬组织修复及替换中应用较普遍。然而，由于该类合金组织的弹性模量远高于人体骨的弹性模量，因此，易产生应力屏蔽，引起骨吸收。为了解决钛合金应力屏蔽问题，不少学者开始采用多孔材料来降低弹性模量，并取得初步成效。[0003]多孔钛合金连通的孔隙有利于人体体液营养成分的传输，并且还可以通过控制工艺参数调整产品孔隙率以改变其弹性模量，使其达到与人体骨组织或肌肉组织相匹配的目的，进一步提高其生物力学相容性。多孔钛对人体无害且有较好的相容性而被用于医疗卫生行业，如在髋关节表面喷涂钛珠形成多孔结构用于固定。类似技术在种植牙中也有应用。多孔钛种植牙根用于牙缺损的修复，均由于骨细胞长入植入体的孔隙中，大大提高了植入体与骨界面的结合强度，因而避免了脆断，能保证高的结合强度。因为多孔材料具有开放多孔状结构，允许新骨组织在内生长及体液的传递。尤其是多孔材料的强度及杨氏模量可以