一种医用植入多孔钛合金及制备方法与流程

文档序号:12414496阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种医用植入多孔钛合金,其特征在于:所述多孔钛合金的组份以重量百分比计算为:

Nb:37wt%~38wt%;

Zr:2wt%~4wt%;

Ta:1wt%~2wt%;

余量为Ti。

2.如权利要求1所述的一种医用植入多孔钛合金,其特征在于:所述的多孔钛合金的孔隙率为20.3~36.5%,孔的直径d尺寸为:0<d≤150μm,所述多孔钛合金的的抗压强度为335~552MPaMPa,弹性模量为9.2~25.4GPa。

3.一种如权利要求1所述的医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

1)、按比例称取Ti粉、Nb粉、Ta粉、TiH2粉和ZrH2粉,其中TiH2粉和Ti粉的重量比为0.400~0.500;

2)、将步骤1)称取的粉料置入真空球磨罐中,在三维运动混料机中混料得到混合粉末,之后将混合粉末置于模具中冷压成生坯;

3)、将步骤2)得到的生坯放入真空烧结炉中,冷态抽真空后充入氩气,调节烧结炉中压力为0.10~0.15MPa,之后升温至900~1050℃,保温1.5~3h进行烧结,得到烧结物;

4)、烧结完成后,打开真空烧结炉的泄气阀进行泄压,待冷却后取出烧结物,进行固溶处理,得到固溶体。

5)、将步骤4)得到的固溶体进行时效处理,得到医用植入多孔钛合金。

4.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:所述的Ti粉、Nb粉、Ta粉、TiH2粉和ZrH2粉的纯度均为99.6wt%以上。

5.如权利要求3所述的一种生物医用多孔钛合金的制备方法,其特征在于:所述的Ti粉的粒径为20~70μm;Nb粉的粒径为25~50μm;Ta粉的粒径为10~20μm;TiH2粉的粒径为10~25μm;ZrH2粉的粒径为10~25μm。

6.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:步骤2)所述的在三维运动混料机中混料的时长为6~8h,所述的冷压成生坯的压力为150~200MPa,所述的生坯的形状为圆柱体。

7.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:步骤3)所述的氩气的纯度为99.990~99.999vol%,所述的升温的速率为250~300℃/h。

8.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:步骤4)所述的打开真空烧结炉的泄气阀进行泄压,待冷却后取出烧结物的具体过程为:烧结完成后,将真空烧结炉以0.3~1.0MPa/min的速率,泄压至泄气阀预先设定的临界泄压值0.15~0.30MPa,使烧结物中的过饱和氢析出,之后关闭电源,在临界泄压值不变的条件下,向真空烧结炉内持续充入氩气,待炉内温度以30~50℃/min的速率降低到600~700℃后,完全打开泄气阀,继续向炉内充入氩气,使炉温以300~400℃/h的速率冷却到室温,取出烧结物。

9.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:步骤4)所述的固溶处理是将烧结物置于石英管中抽真空密封,之后将该真空密封的石英管放置于电阻炉中加热至850~1000℃,保温0.5~2h,随后将石英管与烧结物一起淬入水中,使烧结物的基体组织为β相结构。

10.如权利要求3所述的一种医用植入多孔钛合金的制备方法,其特征在于:步骤5)所述的时效处理为将固溶体置于石英管中抽真空密封,之后将该真空密封的石英管在电阻炉中加热至350~400℃,保温1~2h,随后将石英管与烧结物一起淬入水中。

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