[發明專利]多孔鉭鈮合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201410058042.0
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103805798A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王匯豐;阮建明;李婧;劉超
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C27/02;C22C30/00;A61L27/04;A61L27/56
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及生物醫用材料，特別是涉及多孔鉭鈮合金及其制備方法。

背景技術

多孔醫用硬組織植入材料具有治療骨組織創傷和骨組織壞死等重要而特殊的用途，常見的材料有多孔金屬不銹鋼、多孔金屬鈦等。作為硬組織植入材料，除了具備良好的生物相容性和力學性能之外，還必須具有良好的生物力學相容性。

金屬鉭具有良好的耐磨、耐腐蝕性能，且與人體體液無反應、對機體組織無刺激，是一種理想的人體組織替代材料。金屬鉭在臨床上已經有幾十年的應用，由其制備的產品包含心臟起搏器、血管夾、股骨柄假體、植入體內的金屬絲、金屬片、金屬網等。純鉭的密度較大（16.65g/cm³），與人骨密度差距較大，并且彈性模量大容易造成應力遮蔽，因此設計有連通開孔結構且密度及彈性模量與人骨接近的多孔鉭基金屬材料是進一步利用金屬鉭作為硬組織替代材料的一個重要途徑。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的鉭支架材料密度大、彈性模量大容易造成應力遮蔽的問題，提供一種多孔鉭鈮合金。

進一步，提供一種多孔鉭鈮合金的制備方法。

一種多孔鉭鈮合金，所述多孔鉭鈮合金具有相互貫通的通孔的孔隙結構，孔隙率為50%～70%。

在其中一個實施例中，所述通孔的孔徑為300μm～500μm。

在其中一個實施例中，所述多孔鉭鈮合金中，鉭和鈮的質量比為9：1～1：9。

一種多孔鉭鈮合金的制備方法，包括以下步驟：

將鉭粉末和鈮粉末混勻后，再加入分散劑溶液混勻，得到鉭鈮混合粉末漿料，將所述鉭鈮混合粉末漿料填充至多孔模板中，得到含有鉭鈮混合粉末漿料的多孔模板；

將所述含有鉭鈮混合粉末漿料的多孔模板進行真空干燥，得到素坯；

在保護氣體氛圍中，將所述素坯升溫至400℃～600℃進行脫脂處理，得到脫脂后的素坯；及

將所述脫脂后的素坯進行真空燒結，得到所述多孔鉭鈮合金，所述多孔鉭鈮合金具有相互貫通的通孔的孔隙結構，孔隙率為50%～70%。

在其中一個實施例中，所述多孔模板為聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫的孔徑為0.6毫米～1.2毫米。

在其中一個實施例中，所述鉭粉末和所述鈮粉末的粒徑均為10μm～40μm。

在其中一個實施例中，所述鉭粉末和所述鈮粉末的總質量與所述分散劑溶液的質量的比值為5～9：1。

在其中一個實施例中，所述分散劑溶液為聚乙烯醇的水溶液；所述分散劑溶液的分散劑的質量百分數為3%～6%。

在其中一個實施例中，所述在保護氣體氛圍中，將所述素坯升溫至400℃～600℃進行脫脂處理的操作具體為：

在保護氣體氛圍中，將所述素坯以1℃/min～5℃/min的速率升溫至400℃～600℃，保溫1h～2h后冷卻。

在其中一個實施例中，所述將所述脫脂后的素坯進行真空燒結的操作具體為：

在10^-4～10^-3Pa的真空度下，將所述脫脂后的素坯升溫至1300～1600℃，保溫0.5h～1h，再升溫至1650℃～1950℃，保溫2h～3.5h，再冷卻至1400℃～1700℃，保溫0.5h～1h，最后冷卻至1100℃～1200℃，保溫1h～2.5h后，冷卻。

上述多孔鉭鈮合金，具有三維連通結構，且具有合適的孔隙率，能夠在保證適當強度與孔隙率的基礎上降低材料彈性模量，使彈性模量與人骨接近，以提高力學相容性、減輕甚至避免應力遮蔽效應。

上述多孔鉭鈮合金的制備方法，制備工藝簡單，設備簡單，能耗較低，降低了原料成本，多孔鉭鈮合金的孔隙性能易于調節。

附圖說明

圖1為一實施方式的多孔鉭鈮合金的制備方法的流程圖；

圖2為鉭粉末以及實施例1和實施例2制備的多孔鉭鈮合金的X射線衍射圖譜；

圖3為實施例2制備的多孔鉭鈮合金的孔隙形貌掃描電鏡圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

一實施方式的多孔鉭鈮合金，該多孔鉭鈮合金具有相互貫通的通孔的孔隙結構，孔隙率為50%～70%。