[發(fā)明專利]一種鈷鉻合金生物材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010634372.5 | 申請日： | 2020-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN111996415B | 公開（公告）日： | 2021-04-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 俞光鋒 | 申請（專利權(quán)）人： | 中怡（深圳）醫(yī)療科技集團有限公司 |
| 主分類號： | C22C19/07 | 分類號： | C22C19/07;C22C30/00;C22C1/02;C23C24/04;A61L27/04;A61L27/50 |
| 代理公司： | 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11357 | 代理人： | 魏忠暉 |
| 地址： | 518107 廣東省深圳市光明區(qū)*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 合金 生物 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種鈷鉻合金生物材料及其制備方法，以重量百分比計算，包括以下組分：余量為Co。該材料的制備方法為按比例稱取原材料后將Co、Mo、Cr、Si、Fe、C、N進行混合熔煉，均勻化后按生物需求澆注成型；在澆注成型且未冷卻的制品表面噴涂ZrO2，然后自然冷卻即得鈷鉻合金生物材料；該方案改進了合金材料的組成，有效改善材料的機械性能和生物相容性，并且通過噴涂改性合金材料表面，使其表面產(chǎn)生相變，提升合金表面的強度同時維持合金內(nèi)部韌性，使得該材料表面更耐磨，進而確保其具有較高的使用壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鈷鉻合金生物材料及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，醫(yī)療水平也越來越發(fā)達，生物材料作為生命科學研究最重要的一個領(lǐng)域，人體大多數(shù)器官都可以被人造器官等植入生物體內(nèi)的醫(yī)療器具所替代，如人體的骨骼、心臟起搏器等人體硬組織可以用金屬鈦合金、鉻合金替代。由于植入生物體內(nèi)的醫(yī)療器具、合金或與生物體表面直接接觸，因此，要求這些醫(yī)療器具具有高耐腐蝕性和生物相容性。另外，當這些醫(yī)療器具作為人工關(guān)節(jié)材料時，要求其具有高強度和高耐磨性，并且還要求材料具有更高的使用壽命，避免頻繁更換對活體組織造成傷害。
ASTM F90合金的由于具有上述優(yōu)異特性，被廣泛應用在大動脈支架、冠狀動脈支架、膽管用支架等極細血管用支架材料。但是，ASTM F90合金含有大量的Ni，而Ni的存在會引起生物毒性，在用作生物植入體時，日漸析出的Ni會引起嚴重的過敏，難以確保合金的性能，因而不含Ni的合金材料被研發(fā)，申請?zhí)枮?01310062930.5的中國專利公布了一種生物體用Co基合金及支架，該生物體用Co基合金為Co-Cr-W-Fe類生物體用Co基合金。所述合金由Cr：W：Fe：余量為Co和不可避免的雜質(zhì)的組成。該專利所記載的為一種無鎳鈷基合金，由于其具有良好的彈性模量、生物相容性及良好加工性能，被認為是支架材料理想材料。但是通過鑄造制備的該合金表面晶粒較粗大力學性能及耐磨性較低，難以保證合金作為人工關(guān)節(jié)及手術(shù)器械材料要求的高硬度和高耐磨性的特性，以及難以確保合金的使用壽命。
因此，如何提供一種高性能且具有更長使用壽命的鈷鉻合金材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鈷鉻合金生物材料及其制備方法，通過改善合金材料的組成和制備工藝，有效提升合金材料的性能和使用壽命，提升生物相容性。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種鈷鉻合金生物材料，以重量百分比計算，包括以下組分：MoCrSiZrO2FeCN余量為Co。
優(yōu)選的，以重量百分比計算，包括以下組分：MoCrSiZrO2FeCN余量為Co。
優(yōu)選的，以重量百分比計算，包括以下組分：Mo 26％，Cr 14.5％，Si 3.5％，ZrO22.0％，F(xiàn)e 0.9％，C 0.5％，N 0.3％，余量為Co。
優(yōu)選的，所述ZrO2的平均粒徑為
上述優(yōu)選技術(shù)方案的有益效果是：平均粒徑小于0.05mm會導致噴射材料質(zhì)輕，難以對合金表面進行充分的處理，而平均粒徑大于1.0mm會延長表面處理時間，嚴重降低處理效率。
優(yōu)選的，所述ZrO2的維氏硬度
上述優(yōu)選技術(shù)方案的有益效果是：維氏硬度小于500，難以在一定的深度范圍內(nèi)引起足夠的相變，而維氏硬度大于1200則會導致表面粗糙度增大，易于產(chǎn)生裂紋，難以滿足使用需求。
本發(fā)明還提供了一種如上技術(shù)方案所述的鈷鉻合金生物材料的制備方法，包括以下步驟：
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