[發(fā)明專利]含氧化層鋯鈮合金肩關節(jié)假體系統(tǒng)及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011200017.3 | 申請日： | 2020-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN112294496B | 公開（公告）日： | 2023-03-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 蘇波;史文;張鵬;黃振宇;劉璐 | 申請（專利權）人： | 嘉思特華劍醫(yī)療器材（天津）有限公司 |
| 主分類號： | A61F2/30 | 分類號： | A61F2/30;A61F2/40;B22F7/08;B22F10/64;B22F10/62;B33Y10/00;B33Y40/20;B33Y70/00;C22C16/00;C23C8/12 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 陸藝 |
| 地址： | 300190*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 氧化 層鋯鈮 合金 肩關節(jié) 體系 制備 方法 | ||
1.含氧化層鋯鈮合金肩關節(jié)假體系統(tǒng)的制備方法，其特征是包括如下步驟：
1)帶有關節(jié)面的肱骨柄或肩胛盂板的制備：
1-1)以鋯鈮合金粉為原料，經(jīng)3D打印一體成型分別得到帶有關節(jié)面的肱骨柄的第一中間產(chǎn)物和肩胛盂板的第一中間產(chǎn)物，將兩種第一中間產(chǎn)物放入熱等靜壓爐，在氦氣或氬氣保護下，升溫至1250℃-1400℃，在140MPa-180MPa，恒溫放置1h-3h，降至常壓，隨爐冷卻至200℃以下取出，得到兩種第二中間產(chǎn)物；
1-2)將兩種第二中間產(chǎn)物放置于程序性降溫盒中以1℃/min的速度降溫至-80℃～-120℃，恒溫放置5h-10h，從程序性降溫盒中取出；在液氮中再放置16h-36h，調節(jié)溫度至室溫，得到兩種第三中間產(chǎn)物；
1-3)將兩種第三中間產(chǎn)物放置于程序性降溫盒中以1℃/min的速度降溫至-80℃～-120℃，恒溫放置5h-10h；從程序性降溫盒中取出；在液氮中再放置16h-36h，調節(jié)溫度至室溫；得兩種第四中間產(chǎn)物；
1-4)將兩種第四中間產(chǎn)物進行機加工修整、拋光、清洗和干燥，得兩種第五中間產(chǎn)物，帶有關節(jié)面的肱骨柄的第五中間產(chǎn)物的半球形凹槽的粗糙度Ra≤0.050μm；
1-5)將兩種第五中間產(chǎn)物放置于管式爐內，通入含氧質量百分比為5％-15％的常壓氦氣或氬氣，以5℃/min-20℃/min加熱至500℃-700℃，以0.4℃/min-0.9℃/min降溫至400℃-495℃，再自然冷卻至200℃以下取出，分別得到帶有關節(jié)面的肱骨柄和肩胛盂板；
帶有關節(jié)面的肱骨柄的第一中間產(chǎn)物、第二中間產(chǎn)物、第三中間產(chǎn)物、第四中間產(chǎn)物和第五中間產(chǎn)物的結構與帶有關節(jié)面的肱骨柄的結構相同；
肩胛盂板的第一中間產(chǎn)物、第二中間產(chǎn)物、第三中間產(chǎn)物、第四中間產(chǎn)物和第五中間產(chǎn)物的結構與肩胛盂板的結構相同；
2)肱骨頭的制備：
2-1)將鋯鈮合金鍛件機加工、修整、拋光、清洗和干燥，得肱骨頭中間產(chǎn)物，所述肱骨頭中間產(chǎn)物外表面的粗糙度Ra≤0.050μm；
2-2)將肱骨頭中間產(chǎn)物放置于管式爐內，通入含氧質量百分比為5％-15％的常壓氦氣或氬氣，以5℃/min-20℃/min加熱至500℃-700℃，以0.4℃/min-0.9℃/min降溫至400℃-495℃，再自然冷卻至200℃以下取出，得到肱骨頭；
含氧化層鋯鈮合金肩關節(jié)假體系統(tǒng)的結構：包括肱骨柄(1)、關節(jié)面(12)、肱骨頭(2)和肩胛盂板(3)，關節(jié)面(12)上端設置有半球形凹槽(13)，肱骨頭與半球形凹槽活動連接，肱骨頭與肩胛盂板(3)卡扣連接；所述肩胛盂板(3)上固定連接有帶有內螺紋的圓管(33)和帶有內螺紋的孔(31)，所述肱骨柄(1)和關節(jié)面(12)固定連接成帶有關節(jié)面的肱骨柄，在肱骨柄的上部的外表面、肩胛盂板的上表面和帶有內螺紋的圓管的外表面設置有骨小梁(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述鋯鈮合金粉的化學成分按質量百分比為85.6％-96.5％的Zr，1.0％-12.5％的Nb，其余為不可避免的雜質；所述鋯鈮合金粉的粒徑為45μm-150μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述鋯鈮合金鍛件的化學成分按質量百分比為85.6％-96.5％的Zr，1.0％-12.5％的Nb，其余為不可避免的雜質。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟1-2)、1-3)所述調節(jié)溫度為：升溫至-120℃～-80℃，恒溫保持3h-5h；再升溫至-40℃～-20℃，恒溫保持3h-5h；再升溫至4℃-8℃，恒溫保持1h-3h，升溫。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述骨小梁(4)孔徑為0.35mm-1.10mm，孔隙率為55％-78％，通孔率為100％。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的方法制備的含氧化層鋯鈮合金肩關節(jié)假體系統(tǒng)。
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