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

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280051386.8
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103906850A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·安薩爾穆德托法伊爾;J·布特勒
• 申請（專利權(quán)）人: 利默里克大學(xué)
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;B22F3/105;C22C1/04;C22C19/00
• 代理公司: 北京戈程知識產(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、栓塞保護過濾器和取石籃。

此類器械可以開發(fā)等原子或接近等原子的鎳-鈦合金（通常被稱為鎳鈦諾（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，此類器械難以使用非侵入性圖像技術(shù)如x射線熒光法從身體外部可視化。當(dāng)該官腔內(nèi)器械是由細絲或薄壁支柱制成時，可視化特別是有問題的。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)的一個鎳鈦諾支架或籃。目前改進鎳-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，美國專利申請公開2008/0053577，“包括稀土金屬的鎳-鈦合金（Nickel-Titanium?Alloy?Including?a?Rare?Earth?Element）”，該申請公開通過引用以其全部內(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）。

包括稀土或其他合金元素的三元鎳-鈦合金通常是通過真空熔化技術(shù)形成的。然而，在將該合金從熔體冷卻時，一個二次相的脆性網(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械特性。如果該脆性二次相網(wǎng)絡(luò)不能通過適合的均化熱處理和/或熱機械加工步驟被破壞，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)用中的實際應(yīng)用。

如美國專利申請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/或鈦形成一個或多個二元的金屬間化合物相。換句話說，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）形成一個或多個金屬間化合物相。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或多個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