[發明專利]一種誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體及其成形方法

有效

• 申請號: 201911060091.7
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110773739B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 夏木建;林岳賓;王華玲;姜海林;劉愛輝;李年蓮;丁紅燕
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/20;B33Y10/00;B33Y80/00;A61L27/04;A61L27/06;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 丁靜靜

1.一種誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，在選區激光熔化成形的鈦合金多孔結構植入體孔內擠壓充填具有緩釋的鎂合金和骨誘導生長的納米羥基磷灰石復合材料，形成梯度鈦鎂復合材料植入體；

梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法包括以下步驟：

（1）將球形醫用鈦合金粉末采用選區激光熔化技術成形鈦合金多孔結構植入體；

（2）在高純氬氣保護下，將鎂合金粉末和納米羥基磷灰石粉末在高能球磨機中研磨混合，獲得均勻混合的復合材料粉末；

（3）利用步驟（2）中的復合材料粉末包裹步驟（1）得到的鈦合金多孔植入體，置入靜液擠壓機的陶瓷擠壓筒內，進行抽真空至5×10^-3～1×10^-3 Pa，對擠壓筒加熱至鎂合金粉末熔化后保溫，并在擠壓筒外圈施加磁場；

（4）在擠壓筒兩側循環施加壓應力；

（5）待壓應力施加結束后，擠壓筒停止加熱，鎂合金熔體溫度冷卻至熔點時，將填充鎂合金的鈦合金多孔植入體取出至高純氬氣環境中冷卻凝固，最終獲得梯度鈦鎂復合材料植入體；

步驟（1）中，所述球形醫用鈦合金粉末為醫用純鈦粉末、Ti-Nb合金粉末中的一種或兩種的混合物，所述Ti-Nb合金粉末中Ti的質量分數為65～80%，Nb的質量分數為20～35%。

2.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的選區激光熔化技術的條件如下：激光功率120～250W、掃描速度800～2000mm/s、掃描間距70～110μm。

3.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（2）中，所述鎂合金粉末的粒徑為15～60μm，所述納米羥基磷灰石粉末的粒徑為10～100nm。

4.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的鎂合金粉末包括Mg-Zn合金粉末、Mg-Ca合金粉末和Mg-Zr合金粉末中一種或幾種的混合物；

所述的Mg-Zn合金粉末中Zn的質量分數為3~8% ，余量為Mg和不可避免的雜質；

所述的Mg-Ca合金粉末中Ca的質量分數為0.5-1.5%，余量為Mg和不可避免的雜質；

所述的Mg-Zr合金粉末中Zr的質量分數為0.5-3.5%，余量為Mg和不可避免的雜質。

5.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的鎂合金粉末和納米羥基磷灰石粉末質量比為10:1～50:1。

6.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的擠壓筒加熱溫度為650～750℃，保溫溫度為740～750℃，保溫時間為10～30min；

步驟（3）中，擠壓筒外圈施加磁場強度為0.05～0.3 T。

7.根據權利要求1所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法，其特征在于，步驟（4）中，所述的擠壓筒兩側循環施加的壓應力條件為：壓應力大小為0.5～5 MPa，每施加壓應力2～10min后停止5min，如此交替3～10個循環。

8.權利要求1~7任一所述的誘導骨生長的梯度鈦鎂復合材料植入體的成形方法制備得到的梯度鈦鎂復合材料植入體。