[發明專利]一種多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010038538.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111084903A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 劉玨
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/56;A61L27/58;B22F1/00;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/11;C22C1/08;C22C27/02;C22C30/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

1.一種多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料，其特征在于，其成分包含Ti、Nb、Ta、Si四種元素，其Nb-(10～20wt.％)Ta-(20～30wt.％)Ti-(0.1～0.5wt.％)Si，多孔合金以β型的孔隙率為40％～70％，壓縮強度80～120MPa，彈性模量2～5GPa。

2.一種權利要求1所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據合金體系各元素組成的質量比例分別稱取高純Nb、Ta、Ti、Si粉末，原始粉末通過高能球磨獲得復合粉末；

(2)將復合粉末與甲基纖維素水溶液充分混合，制成粉末料漿；

(3)聚氨酯多孔泡沫浸入粉末料漿中，經過超聲震蕩反復浸潤，制成多孔生坯；

(4)生坯真空干燥除去表面水分，后再進行冷等靜壓，進一步促進粉末顆粒的聚集與咬合；

(5)經過冷等靜壓的生坯進行冷凍干燥，去除生坯內水分；

(6)將多孔生坯在真空燒結爐中進行燒結，獲得具有連通孔隙結構的醫用植入多孔Nb-Ta-Ti-Si合金材料。

3.根據權利要求2所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，球磨過程加入無水乙醇作為球磨介質，球磨罐內充入氬氣防止粉末氧化。

4.根據權利要求2所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述甲基纖維素溶液的濃度為2％～6％，復合粉末與甲基纖維素溶液的質量比為1：6。

5.根據權利要求2所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，超聲震蕩浸潤時，振動頻率為20千赫～50千赫，反復浸潤3次，每次浸潤時間為20min。

6.根據權利要求2所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述冷等靜壓壓力為200MPa。

7.根據權利要求2所述的多孔Nb-Ta-Ti-Si生物醫用材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，真空燒結升溫過程分為三段；低溫升溫階段：在溫度升高至400℃前，采取階梯式升溫，每升溫50℃保溫0.5h，升溫速率不高于5℃/min；溫度400℃～800℃，采取階梯式升溫，每升溫50℃保溫0.5h，升溫速率不高于8℃/min；800℃～1600℃，升溫速率不高于10℃/min，1600℃時保溫2～3h；整個燒結過程中，真空度不低于10^-3Pa。