[發明專利]低相變溫度鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810334688.5
• 申請日: 2018-04-15
• 公開（公告）號: CN108517441B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 李啟泉;畢衍澤
• 申請（專利權）人: 煙臺浩憶生物科技有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;B21C37/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種具有低相變溫度的鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金，所述鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金的各成分按照原子百分比由15％-25％的鋯、11％-15％的鈮、4.5-10％的鉭和余量的鈦組成，并且上述各成分的含量之和為100％；所述合金的最低相變溫度在30-45℃之間，最大形狀記憶效應為3.9％；

所述合金的制備方法包括以下步驟：

1)采用鈦塊、鋯塊、鈮片以及鉭塊原材料均勻混合，進行靜等壓處理制成棒料，從而將棒料作為自耗電極進行真空自耗電弧熔煉，為保證成分均勻性熔煉5次以上，制備得到合金鑄錠；

2)將鑄錠在真空熱處理爐內進行1000℃條件下均勻化處理6-10小時以上，進一步消除成分偏析；

3)對合金鑄錠進行開坯鍛造處理，開坯溫度1000-1100℃，退火保溫溫度為850-1000℃，經3-5道次鍛造處理后得到塊材；

4)利用線切割機械處理手段沿塊材橫截面將鑄錠切成厚度為4～6mm的薄片，并進行冷軋加工，退火溫度為600℃，冷軋變形量為50-75％；

5)將軋制態板材進行600℃保溫30分鐘處理，隨后進行水中淬火，即得到所述鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金板材。

2.根據權利要求1所述的一種具有低相變溫度的鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金，所述鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金的各成分按照原子百分比由18％-23％的鋯、11％-13％的鈮、4.5-6％的鉭和余量的鈦組成，并且上述各成分的含量之和為100％。

3.根據權利要求1所述的一種具有低相變溫度的鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金，其特征在于：步驟3)中所述鍛造工藝中，開坯溫度1000-1100℃，退火保溫溫度為850-1000℃，鍛造處理后尺寸為30mm×50mm×80mm。

4.權利要求1所述的一種具有低相變溫度的鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金在制備醫療器械中的應用，所述合金相變溫度位于人體適用溫度范圍，在人體溫度內實現形狀回復，取代現有鎳鈦合金所制備的人體植入器械產品。

5.一種醫用騎縫釘，其特征在于由權利要求1所述的一種具有低相變溫度的鈦鋯鈮鉭形狀記憶合金制備而成。

6.根據權利要求5所述的一種醫用騎縫釘，其特征在于：所述騎縫釘包括釘爪(1)、釘齒(2)和釘座(3)；在使用前，釘爪(1)與釘座(3)間角度為60°，冰水環境下利用夾具對釘爪(1)部位進行橫向加載，釘爪(1)與釘座(3)間夾角可擴大至90°；使用過程中將定形后的騎縫釘在骨折部位進行固定，使兩側釘齒(2)能夠與斷裂骨頭進行緊密貼合；隨后對放置好的騎縫釘以及周圍組織部位進行40℃生理鹽水紗布進行熱敷，利用合金逆馬氏體相變點位于30-45℃特性實現升溫條件下騎縫釘形狀的回復，從而實現對骨折部位的固定與加壓作用。