[發明專利]一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610309095.4
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105821247B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 陳超;張耕銘;張曉泳;張斗;李志友;周科朝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C30/04;B22F9/04;B22F9/08;B22F3/105;B33Y70/00;A61L27/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

1.一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料；其特征在于：所述鈦合金原料以質量百分比計包括下述組分：

Nb30~45%；

Sn0.01~10%；

O 0.05%~1.5%；

Ti余量；

所述鈦合金原料的粒度為5~200微米；

所述直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料的制備方法為：

按設計的鈦合金原料組分，分別配取鈦源、鈮源、錫源、氧源，然后將配取的鈦源、鈮源、錫源、氧源進行球磨，得到鈦合金原料；

所述直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料的應用包括將所述鈦合金原料通過3D打印制備成醫用植入體；

所述3D打印為激光熔融3D打印或電子束熔融3D打印；

所述電子束熔融3D打印的條件參數為：

粉末預熱溫度 600~750℃；

電子束束斑直徑 50~500微米；

掃描電流 1~10mA；

掃描速度 0.1~6m/s；

單層鋪粉厚度 30~500微米；

所述激光熔融3D打印的條件參數為：

激光束斑直徑 30~100微米；

激光能量范圍 160~500W；

掃描間距 20~500微米；

激光掃描速度 0.1~6m/s；

單層鋪粉厚度 20~100微米。

2.根據權利要求1所述的一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料，其特征在于：

所述鈦源選自鈦單質、鈦合金中的至少一種；

所述鈮源選自單質鈮、鈮合金中的至少一種；

所述錫源選自單質錫、錫合金中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料，其特征在于：通過在合金中引入適量氧元素作為氧源。

4.根據權利要求3所述的一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料，其特征在于：所述球磨的轉速為10~500r/min、球磨時間為1~100小時。

5.根據權利要求1所述的一種直接用于3D打印的高強度低模量β鈦合金原料，其特征在于：所制備的生物醫用材料的強度為700~1200MPa、彈性模為20~100GPa、延伸率為5%-80%。