一种生物医用多孔钛合金的制备方法.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(10)申请公布号CNCN103540784103540784A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201310518895.3(22)申请日2013.10.29(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人严继康倪尔鑫唐婉霞甘国友周国琼杜景红张家敏刘意春易健宏(51)Int.Cl.C22C1/08(2006.01)C22C49/11(2006.01)B22F3/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种生物医用多孔钛合金的制备方法(57)摘要本发明涉及一种生物医用多孔钛合金的制备方法，属于医用金属材料和多孔材料领域。将氢化钛粉、钛丝和造孔剂按照质量比90～50：5：5～45进行混合配料，然后进行无球球磨，最后压制成坯料；将坯料置于真空度低于10-1Pa的条件下脱脂，保持升温速率为5～15℃/min，温度升至80～300℃，保温20～60min；继续将真空条件的真空度抽至小于10-1Pa，升温速度为5～15℃/min，温度升至900～1250℃烧结，保温时间为1～4h，随炉冷却后得到医用多孔钛合金材料；本发明采用改进的粉末冶金法制备具有强度高、韧性好、弹性模量为4.0～12GPa和孔隙率为10.4～58%的多孔钛合金材料。CN103540784ACN1035478ACN103540784A权利要求书1/1页1.一种生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于具体步骤包括：（1）将氢化钛粉、钛丝和造孔剂按照质量比90～50：5：5～45进行混合配料，然后进行无球球磨，最后压制成坯料；（2）将坯料置于真空度低于10-1Pa的条件下脱脂，保持升温速率为5～15℃/min，温度升至80～300℃后保温20～60min；（3）继续将真空条件的真空度抽至小于10-1Pa，保持升温速度为5～15℃/min，将温度升至900～1250℃烧结，保温1～4h，随炉冷却后得到医用多孔钛合金材料。2.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述氢化钛粉的纯度为99.5%以上，粒径为20～325目。3.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述钛丝为纯钛丝或钛合金丝，直径为0.03～1mm，长度为0.1～5mm。4.根据权利要求1或3所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述钛合金丝为Ti-6Al-4V、Ti-Ni、Ti-15Mo、Ti-13Nb-13Zr或Ti-6Al-7Nb钛合金丝。5.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为纯度为95%以上的碳酸氢铵。6.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述球磨采用的是可摇摆行星式球磨机，球磨机的转动频率为5～20Hz，每搅拌10～30min转子停止转动，停留时间为5～25min，混粉总时长为3～7h。7.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛合金的制备方法，其特征在于：所述压制坯料的压力为90～400MPa。2CN103540784A说明书1/4页一种生物医用多孔钛合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种生物医用多孔钛合金的制备方法，属于医用金属材料和多孔材料领域。背景技术[0002]随着社会、经济的发展及生活水平的提高，人类对医疗康复事业格外重视。生物医用材料及其制品的社会需求越来越大。目前应用于临床的金属材料主要有医用不锈钢、医用钴基合金和医用钛基合金等几大类，此外还有医用镁基合金及纯金属金、银、钽、铌、锆为代表的贵金属等。但由于钛具有质轻、强度高、无毒、无磁、良好的相容性等一系列优异特性，符合人体生物植入材料的要求，一直被人们用作骨骼植入和修复的主要材料之一。但是钛及钛合金为金属生物惰性材料，对基体组织的愈合无明显促进作用，愈合时间较长；另外钛及钛合金材料具有较高的弹性模量，当把它作为植入体植入到机体中时，会产生应力屏蔽作用，同样会影响机体组织的愈合。考虑到人骨的多孔特性，且多孔金属在强度、重量及弹性模量等方面具有最合理的组合，使其与人体硬组织更加匹配，避免产生应力屏蔽，使植入物的固定更加安全可靠，因此把医用钛合金材料制成多孔材料，使得钛合金材料表面有具有一定的孔隙率及孔径，有利于诱导骨组织的长入及便于生物体营养成分的传输，从而提高了医用金属材料的生物力学相容性和生物活性相容性，提高了机体组织的愈合能力。因此制备高强度，低弹性模量及高孔隙率的多孔钛成为当今医用材料研究的热点。[0003]多孔钛材料的制备方法很多，如：铸造法、粉末冶金法、金属沉积法等，其中粉末冶金法工艺简单、近净成型、且孔隙率及孔