[發(fā)明專利]一種生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910399167.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN110157936B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白晶;李楊;徐焱;程兆俊;姜慧琴;薛烽;周健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C1/08
• 分類號(hào): C22C1/08;C22C18/00;A61L27/04;A61L27/50;A61L27/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟：

步驟1：利用MIMICS設(shè)計(jì)有序多孔結(jié)構(gòu)的鑄態(tài)鋅基材料模型，采用選區(qū)激光熔融法，打印與所需多孔材料孔結(jié)構(gòu)完全相同的多孔鈦預(yù)制體；

步驟2：將純度99%、粒徑為20~100 μm的NaF顆粒，明膠及過飽和的NaF水溶液均勻混合，得到NaF漿體；

步驟3：在裝有多孔鈦預(yù)制體的模具中注入步驟2的NaF漿體，采用單軸壓縮把漿體壓入多孔鈦的孔隙后，在300℃ 下燒結(jié)5 h，冷卻后得到多孔鈦-NaF復(fù)合預(yù)制體；

步驟4：將多孔鈦-NaF復(fù)合預(yù)制體置于氟化氫氣相腐蝕機(jī)中，直至多孔鈦被完全腐蝕，得到NaF預(yù)制體；

步驟5：將鋅或鋅合金置于NaF預(yù)制體表面，然后一起置于密閉裝置中，保持-0.02~-0.03 MPa的相對(duì)真空度，逐漸升溫待金屬熔化將預(yù)制體表面完全液封后，在密閉裝置內(nèi)施以0.05~0.5 MPa的壓力使金屬熔液在預(yù)制體中充分滲透，恒溫30 min后在空氣中冷卻凝固；

步驟6：利用去離子水在超聲環(huán)境中移除NaF預(yù)制體，經(jīng)過機(jī)械加工后，最終得到有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料。

2.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，在步驟1中多孔鑄態(tài)鋅基材料的孔結(jié)構(gòu)取決于選區(qū)激光熔融法制備得到的多孔鈦。

3.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，在步驟2中，所述的NaF顆粒作為填充顆粒，在后期移除過程中不會(huì)對(duì)多孔鑄態(tài)鋅基材料造成腐蝕，從而保證最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性。

4.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中采用單軸壓縮，應(yīng)力至4 MPa時(shí)停止壓縮。

5.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，在步驟4中，氟化氫氣相腐蝕機(jī)中采用的氫氟酸濃度體積分?jǐn)?shù)大于50%。

6.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，在步驟5中，所述的鋅合金包括按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下元素：鋅94~100wt.%，鎂0~5 wt.%，鈣0~1 wt.%。

7.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，所述多孔鑄態(tài)鋅基材料內(nèi)含有若干彼此連通的空腔，其孔徑范圍為200~700 μm，孔隙率為40%~90%，壓縮屈服強(qiáng)度為7~30 MPa。

8.如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用有序多孔的鑄態(tài)鋅基材料的制備方法，其特征在于，所述多孔鑄態(tài)鋅基材料根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中對(duì)其結(jié)構(gòu)方面的具體要求，分別利用MIMICS與打印設(shè)備設(shè)計(jì)加工出相同結(jié)構(gòu)的多孔鈦，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多孔鑄態(tài)鋅基材料孔結(jié)構(gòu)的精細(xì)化控制。