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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN102021355A
(43)申请公布日2011.04.20
(21)申请号CN201010617294.4
(22)申请日2010.12.31
(71)申请人昆明冶金高等专科学校
地址650033云南省昆明市学府路388号
(72)发明人胡曰博张军张新娜
(74)专利代理机构云南协立专利事务所
代理人谢嘉
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种生物医用多孔钛材料的制备方
法
(57)摘要
本发明公开了一种生物医用多孔钛
材料的制备方法。将钛粉或是钛合金粉体
与氢化钛颗粒混合,在真空环境中或还原
气体保护下对粉体施加脉冲电压,以产生
等离子体对混合粉末材料颗粒表面进行活
化,活化完成后在常压下用直流电将粉末材
料快速加热至800~1100℃,之后关闭直
流电,冷却得到所需材料。本发明通过对
金属粉体及造孔剂在数量和粒径配比上的
调节、以及工艺参数的控制,可以在较大
范围内实现对孔结构的调控,从本质上提
高了烧结材料的性能。该方法实现了低温
烧结,并且烧结时间大大缩短,温度大大
降低。与传统烧结工艺相比不仅降低了能
源消耗量,而且减少了设备的损耗。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种生物医用多孔钛材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)配料:将粒度≤74μm的钛粉或是钛合金粉体,与粒度≤165μm的氢化钛颗粒
按1:0.1~0.6的体积比混合均匀;所述的钛合金粉体为镍、锆或钽粉末中的一种
或多种与钛粉的混合物,混合重量比为钛粉:合金粉=1:0.1~30;
(2)烧结:整个烧结过程在真空环境中或还原气体保护下进行;将混合均匀的粉
体装入模具中,对粉体施加与模具同轴向的恒定压力,压力值为1~5MPa;在保
持恒定压力条件下对粉体施加电压值5~100V的脉冲电压,脉冲电流的数值为
1000~1500A,脉冲接通时间10~90ms,脉冲断路时间10~80ms,以产生等离子
体对混合粉末材料颗粒表面进行活化,总脉冲活化时间30~100s;活化完成后关闭
脉冲电压,同时撤销外加压力,常压下对活化好的粉末材料施以800~1200A的直
流电,将粉末材料快速加热至800~1100℃,升温速率50~150℃/min,加热时间
5~10min;关闭直流电流,冷却至室温即得到所需的生物医用多孔钛材料。
2.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛材料的制备方法,其特征在于:所述的真
空环境为真空度≤5×10sup-3/supPa。
3.根据权利要求1所述的生物医用多孔钛材料的制备方法,其特征在于:所述的还
原气体为氢气。
说明书
技术领域
本发明属于医用支架材料制备技术领域,涉及制备多孔金属材料的方法,具体是涉
及一种制备生物医用多孔钛材料的方法。
背景技术
钛及钛合金由于具有优异的抗腐蚀性、生物相容性、低密度和高的比强度等特性,
是比较理想的金属植入材料,被广泛应用于临床,如人工全髓关节、人工牙种植体
以及人工人体脊椎骨关节等。然而与人骨相比,钛合金的杨氏模量较高,可达
100GPa~110GPa,而人骨的杨氏模量只有10GPa~30GPa。并且人骨的拉伸强
度、压缩强度和抗弯强度都比钛及钛合金低得多,因而这些力学性能上的差异使得
植入件和骨骼的界面处成为体内负修复和骨治疗时的裂纹源。如何将钛及钛合金的
杨氏模量降低到与人骨相近的程度是一个重要的研究课题。目前降低钛及钛合金的
杨氏模量有两种途径:一是合金化;二是制备多孔材料。多孔钛合金综合了多孔三
维支架的结构优势,同时又兼备了钛金属优良的机械性能和生物相容性,三维贯通
的孔隙和合适的表面微孔结构为周围组
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