[發(fā)明專(zhuān)利]形成燒結(jié)的鎳-鈦-稀土（Ni-Ti-RE）合金的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280051386.8
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103906850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·安薩爾穆德托法伊爾;J·布特勒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 利默里克大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C14/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C14/00;B22F3/105;C22C1/04;C22C19/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

技術(shù)領(lǐng)域

本披露總體上涉及鎳-鈦合金并且更具體地涉及包含一種稀土組分的鎳-鈦合金的粉末冶金加工。

背景技術(shù)

鎳-鈦合金通常用于制造管腔內(nèi)生物醫(yī)療器械，如自膨脹式支架、支架型移植物、栓塞保護(hù)過(guò)濾器和取石籃。

此類(lèi)器械可以開(kāi)發(fā)等原子或接近等原子的鎳-鈦合金（通常被稱(chēng)為鎳鈦諾（Nitinol））的超彈性或形狀記憶行為。然而，由于鎳-鈦合金的較差的輻射不透性，此類(lèi)器械難以使用非侵入性圖像技術(shù)如x射線(xiàn)熒光法從身體外部可視化。當(dāng)該官腔內(nèi)器械是由細(xì)絲或薄壁支柱制成時(shí)，可視化特別是有問(wèn)題的。因此，一位臨床醫(yī)生不可能精確地放置和/或操作體腔內(nèi)的一個(gè)鎳鈦諾支架或籃。目前改進(jìn)鎳-鈦醫(yī)療器械的輻射透不性的方法包括使用由重金屬元素制成的不透射線(xiàn)的標(biāo)記、涂層、或芯。此外，貴金屬如鉑（Pt）、鈀（Pd）和金（Au）已經(jīng)被用作合金添加劑以改進(jìn)鎳鈦諾的輻射不透性，盡管這些元素的高成本。在最新發(fā)展中，已經(jīng)顯示（例如，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2008/0053577，“包括稀土金屬的鎳-鈦合金（Nickel-Titanium?Alloy?Including?a?Rare?Earth?Element）”，該申請(qǐng)公開(kāi)通過(guò)引用以其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此）稀土金屬如鉺可以與鎳鈦諾合金化以產(chǎn)生一種具有輻射不透性的三元合金，該三元合金與Ni-Ti-Pt合金是可比較的（如果不更好的話(huà)）。

包括稀土或其他合金元素的三元鎳-鈦合金通常是通過(guò)真空熔化技術(shù)形成的。然而，在將該合金從熔體冷卻時(shí)，一個(gè)二次相的脆性網(wǎng)絡(luò)可能在該合金基體中形成，潛在地減弱該三元合金的可加工性和機(jī)械特性。如果該脆性二次相網(wǎng)絡(luò)不能通過(guò)適合的均化熱處理和/或熱機(jī)械加工步驟被破壞，那么可能不可能找到該三元鎳-鈦合金在醫(yī)療器械或其他應(yīng)用中的實(shí)際應(yīng)用。

如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2008/0053577中所述的，該鎳-鈦合金具有一種取決于該合金的組成和加工歷史的相結(jié)構(gòu)。該稀土元素可以與鎳和/或鈦形成一種固溶體。該稀土元素還可以與鎳和/或鈦形成一個(gè)或多個(gè)二元的金屬間化合物相。換句話(huà)說(shuō)，該稀土金屬可以與鎳以特定的比例和/或與鈦以特定的比例進(jìn)行組合。不希望受理論束縛，據(jù)信列出的作為優(yōu)選的三元合金添加劑的大多數(shù)稀土金屬將代替鈦并且與鎳（如例如NiRE、Ni₂RE、Ni₃RE₂或Ni₃RE₇）形成一個(gè)或多個(gè)金屬間化合物相。然而，在一些情況下，該稀土金屬還代替鎳并且與鈦相組合以形成一種固溶體或一種化合物如Ti_xRE_y。該鎳-鈦合金還可以包括一個(gè)或多個(gè)鎳和鈦的其他金屬間化合物相，如NiTi、Ni₃Ti和/或NiTi₂，取決于該組成和熱處理。該稀土金屬添加劑可以與鎳和鈦原子兩者形成一個(gè)三元金屬間化合物相，如Ni_xTi_yRE_z。不同Ni-Ti-RE合金中的一些示例性相在以下表1中表明。而且，在一種或多種另外的合金元素存在于該鎳-鈦合金中的情況下，這些另外的合金元素可以與鎳、鈦、和/或該稀土元素形成金屬間化合物。

表1.Ni-Ti-RE合金中的示例性的相