[發明專利]一種高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法

在審

• 申請號: 201611023501.7
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108085619A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 任秀敏
• 申請（專利權）人: 任秀敏
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;C22C1/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于生物醫學技術領域，涉及一種高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法。本發明高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法包括以下步驟：（1）將Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分別按Ti60Zr10Si15Ta15?x Nbx(x=3?11at. %)名義組分配比；（2）先將Ta與Si一起熔煉成中間合金，剩余的Si再與Nb一起熔煉形成中間合金，將純Ti、純Zr、剩余的Si、Ta Si中間合金及Si Nb中間合金一起熔煉成母合金。本發明高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法具有成本低、可以做成大塊便于應用，方法簡單等優點。

技術領域

本發明屬于生物醫學技術領域，涉及一種高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法。

背景技術

目前的醫用材料領域中，用于制造各種人工骨、人工關節及各種內、外固定器械及用于制造填充體、義齒、矯形絲、種植體及各種輔助治療器材的需求越來越大。我國對生物醫學材料的研究起步較晚，國產生物材料及其產品占世界市場份額不到2%，絕大部分依靠進口。

生物醫用材料是將材料植入人體并使之與周圍的組織相結合，既不對人體產生毒性，又有利于對生物機體的診斷與修復，具有治愈或替換損壞的組織與器官等作用。人們根據材料的物質屬性和來源，將生物醫用材料分為四大類，即無機非金屬材料、高分子材料、金屬材料與復合材料。與其他三類材料相比，金屬材料更優異的性能，如高強度、耐疲勞、良好的韌性、優異的塑性等。

在金屬材料中以鈦合金材料開發為主，目前仍有含人體有毒元素的鈦合金在使用，如 Ti-Ni 合金等。即使大多數不含有毒元素的Ti合金，其彈性模量（50~110 GPa）與骨骼的彈性模量(5~30 GPa)也有較大的差距，并且存在強度不夠和成本較高的缺點。因此，研制一種同時具有足夠的強度和適宜的彈性模量，、優異的耐腐耐磨性能且成本低的鈦合金生物醫用材料是非常必要的。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法。本發明高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法具有成本低、可以做成大塊便于應用，方法簡單等優點；

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為。

一種高強度低成本鈦基非晶合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）將Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分別按Ti60Zr10Si15Ta15-x Nbx (x= 3-11at. %)名義組分配比；

（2）先將Ta與Si一起熔煉成中間合金，剩余的Si再與Nb一起熔煉形成中間合金，將純Ti、純Zr、剩余的Si、Ta Si中間合金及Si Nb中間合金一起熔煉成母合金；

（3）母合金熔化后靠吸鑄進入水冷銅模冷卻形成非晶合金。

所述步驟（1）將Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分別按Ti60Zr10Si15Ta15-x Nbx (x= 7at. %)名義組分配比。