多孔镁和多孔镁合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101942581A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101942581A(43)申请公布日2011.01.12(21)申请号201010502902.7(22)申请日2010.10.11(71)申请人四川大学地址610207四川省成都市双流县川大路二段2号(72)发明人刘颖连利仙冯威田虎(74)专利代理机构成都科海专利事务有限责任公司51202代理人黄幼陵马新民(51)Int.Cl.C22C1/08(2006.01)C22C23/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称多孔镁和多孔镁合金的制备方法(57)摘要一种多孔镁和多孔镁合金的制备方法，以镁粉或镁合金粉为原料，采用限位式模具，工艺步骤如下：①按照计算式m＝V×ρ计算出所需镁粉或镁合金粉的质量m，根据镁粉或镁合金粉质量的计算值称量镁粉或镁合金粉；②将步骤①所称量的镁粉或镁合金粉装入已安装限位式下压头的模具本体的模腔之中，然后振动模具本体和限位式下压头形成的组合体，当模腔中的镁粉或镁合金粉在振动下流动至表面平整后，安装限位式上压头，继后翻转所述模具并再次对模具进行振动，振动时间至少为1分钟；③将装好镁粉或镁合金粉的模具放入热压烧结设备中进行烧结，烧结结束后，随炉冷却至室温即制得多孔镁或多孔镁合金块体材料。CN1094258ACCNN110194258101942587A权利要求书1/1页1.一种多孔镁和多孔镁合金的制备方法，其特征在于以镁粉或镁合金粉为原料，采用限位式模具，所述限位式模具由限位式上压头(1)、限位式下压头(2)和模具本体(3)组成，限位式上压头(1)、限位式下压头(2)均由限位片(5)和压头体(6)构成，压头体(6)的直径与模具本体(3)内设置的模腔孔径相同且为动配合，限位片(5)的直径大于压头体的直径，限位片(5)与压头体(6)固连或为一体化结构；工艺步骤如下：①原料的计算和称量按照计算式m＝V×ρ计算出所需镁粉或镁合金粉的质量m，式中，V为限位式模具模腔中镁粉或镁合金粉的体积，ρ为所制备的多孔镁要求达到的密度，根据镁粉或镁合金粉质量的计算值称量镁粉或镁合金粉；②装料将步骤①所称量的镁粉或镁合金粉装入已安装限位式下压头的模具本体(3)的模腔之中，然后振动模具本体(3)和限位式下压头(2)形成的组合体，当模腔中的镁粉或镁合金粉在振动下流动至表面平整后，安装限位式上压头，继后翻转所述模具并再次对模具进行振动，振动时间至少为1分钟；③烧结将装好镁粉或镁合金粉的模具放入热压烧结设备中，抽真空至低于或等于6Pa，在接触压力20MPa～30MPa下进行烧结，升温速度控制在20℃/分钟～100℃/分钟，烧结温度为300℃～500℃，烧结时间为1分钟～5分钟，烧结结束后，随炉冷却至室温即制得多孔镁或多孔镁合金块体材料。2.根据权利要求1所述多孔镁和多孔镁合金的制备方法，其特征在于原料镁粉或镁合金粉的粒径为100目～500目。3.根据权利要求1或2所述多孔镁和多孔镁合金的制备方法，其特征在于装料步骤中，对模具的再次振动时间为2分钟～3分钟。4.根据权利要求1或2所述多孔镁和多孔镁合金的制备方法，其特征在于所述限位片(5)的厚度为3mm～5mm。5.根据权利要求3所述多孔镁和多孔镁合金的制备方法，其特征在于所述限位片(5)的厚度为3mm～5mm。2CCNN110194258101942587A说明书1/5页多孔镁和多孔镁合金的制备方法技术领域[0001]本发明属于生物医用材料技术领域，特别涉及一种生物医用多孔镁和多孔镁合金的制备方法。背景技术[0002]用于人体硬组织(如骨、关节、牙根等)修复或替换的外科植入体，是一种与人类生命和健康密切相关的特殊功能材料，在临床上有广泛的应用需求。由于镁及镁合金具有以下性能：(1)良好的生物相容性；(2)可完全降解；(3)合适的力学性能，镁合金的密度与人骨吻合，弹性模量与自然骨最接近，其比强度比钛还高；(4)镁合金成型性好。因此，镁合金作为生物医用金属植入材料有明显的优势。[0003]目前，多孔镁及镁合金的制备通常采用以下几种方法：(1)发泡法，直接向金属液中加入TiH2、ZrH2、NaCl和CaH2等发泡剂，在受热时分解出气体，冷却后即形成泡沫材料。(2)渗流铸造法，将一定尺寸的固体颗粒(如溶盐、玻璃、陶瓷等)堆积在一起，然后将熔融的金属液浇注到固体颗粒的缝隙中，冷凝后把固体颗粒除掉获泡沫材料。(3)粉末冶金法，它是将造孔剂与镁或镁合金粉末混合，通过模具成型，然后烧结而成(见《多孔生物镁的制备与力学性能研究》)，沈剑等，金属功能材料第13卷第3期，P9～13)。上述方法存在的问题是：(1)由于镁及镁合金易腐蚀，在熔炼中容易与空气中的氧反应而激烈燃烧，导致制备