生物相容性較好的醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于醫(yī)用合金材料領(lǐng)域，涉及一種生物相容性較好的醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，所述的醫(yī)用鎂基合金材料包括Ti、W、V、Ni、Cr、Ag、Sc、Nb、余量為Mg。制備方法包括以下步驟(1)分別取金屬粉末材料，高速機(jī)械混合均勻；(2)投至將高溫真空熔煉爐中，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660?700℃，溫度穩(wěn)定后熔煉2h；(3)升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940?970℃，溫度穩(wěn)定后熔3h；(4)升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135?1175℃，溫度穩(wěn)定后熔煉3h；(5)降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550?580℃，保溫2h；(6)再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。
【專利說(shuō)明】
生物相容性較好的醫(yī)用鎮(zhèn)基合金材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)用合金材料領(lǐng)域，設(shè)及一種儀基合金材料及其制備方法，特別是設(shè) 及一種醫(yī)用儀基合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前臨床應(yīng)用的醫(yī)用金屬材料主要有不誘鋼、鉆基合金、鐵合金、醫(yī)用貴金屬、醫(yī) 用形狀記憶合金、純金屬粗、妮、錯(cuò)等。近幾年，隨著加工方法、表面處理技術(shù)等的發(fā)展和成 熟，在提高儀合金耐腐蝕性能和力學(xué)性能方面得到很大的提高，研究者開(kāi)始進(jìn)一步開(kāi)展儀 及儀合金作為外科植入材料的研究。目前已被發(fā)展為硬組織工程支架的多孔生物陶瓷和聚 合物支架可W促使骨質(zhì)和組織在其孔內(nèi)生長(zhǎng)，使損傷較快恢復(fù)，但力學(xué)性能差。因此，發(fā)展 新的骨組織工程支架材料，需要它既要有良好的力學(xué)性能，又要有類似于骨的多孔結(jié)構(gòu)和 生物可降解性能。近期的研究表明，儀的性能基本符合骨組織工程多孔支架的要求，即較低 的彈性模量和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，良好的生物相容性、生物可降解和可吸收性等。因此儀及儀合金 有條件成為一種理想的替代骨組織的工程支架材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問(wèn)題:儀基合金材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有較多的應(yīng)用，當(dāng)儀基合金材 料用于固定材料時(shí)，需要具有較優(yōu)異的硬度、拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，同時(shí)還需要具有良好的 生物相容性，因此需要提高儀基合金材料的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)一步提高儀基合金材料在生物醫(yī) 學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。
[0004] 技術(shù)方案:為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種醫(yī)用儀基合金材料及其制備方 法，所述的醫(yī)用儀基合金金材料按重量包括下述的成分： Ti 3.2wt%-5.6wt〇/〇、 胖 0.3wt%-0.8wt%、 V 0.2wt%-0.7wt%^ Ni 1.2wt%-3.4wt%^ Cr 0.3wt%-l. lwt〇/〇、 Ag 0.2wt%-〇. 6wt〇/〇、 Sc 0.3wt%-0.8wt%、 Nb 0.2wt%-0.8wt%^ 余量為Mg。
[0005] 進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料，按重量包括下述的成分： Ti 3.8wt%-5.2wt〇/〇、 W 0.4wt%-〇.7wt〇/〇、 V 0.3wt%-〇.6wt〇/〇、 化 1.6wt%-3.0wt%、 Cr 0.5wt%-〇.9wt%、 Ag 0.3wt%-〇. 5wt〇/〇、 Sc 0.4wt%-0.7wt%、 Nb 0.3wt%-〇.7wt〇/〇、 余量為Mg。
[0006] 更進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料，按重量包括下述的成分： Ti 4.5wt〇/〇、 W 0.6wt〇/〇、 V 0.4wt%、 Ni 2.3wt〇/〇、 Cr 0.7wt〇/〇、 A 邑 0.4wt〇/〇、 Sc 0.6wt〇/〇、 Nb 0.5wt〇/〇、 余量為Mg。
[0007] -種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，包括W下步驟： (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.2wt%-5.6wt%、W為0.3wt%-0.8wt%、V為 0.2wt%-0.7wt%、Ni為1.2wt%-3.4wt%、Cr為0.3wt%-l.lwt%、Ag為0.2wt%-0.6wt%、Sc為 0.3wt%-0.8wt%、Nb為0.2wt%-0.8wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械 混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為100- 500Pa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660-700°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為940-970°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1135-1175°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為550-580°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[0008] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，步驟(2)中真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng) 為300化。
[0009] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，步驟(2)中將真空烙煉爐內(nèi)溫 度從室溫升至680°C。
[0010] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，步驟(3)中升高真空烙煉爐內(nèi) 溫度為955 °C。
[0011] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，步驟(4)中升高真空烙煉爐內(nèi) 溫度為1155 °C。
[0012] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用儀基合金材料的制備方法，步驟巧）中降低真空烙煉爐內(nèi) 溫度為570 °C。
[0013] 有益效果:本發(fā)明的醫(yī)用儀基合金材料屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于其突出的拉伸強(qiáng) 度、硬度和抗壓強(qiáng)度，適用于制備醫(yī)學(xué)固定材料等材料。并且在使用中具有良好的生物相容 性、無(wú)副作用。本發(fā)明的儀基合金材料通過(guò)對(duì)其制備工藝和元素組成優(yōu)化，制得的儀基合金 材料具有優(yōu)良的性能。
【具體實(shí)施方式】 [0014] 實(shí)施例1 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.6wt%、W為0.3wt%、V為0.2wt%、Ni為 3.4wt%、Cr為1. lwt%、Ag為0.2wt%、Sc為0.8wt%、師為0.8wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末 材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 500Pa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為940°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1175°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為580°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[001引實(shí)施例2 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.2wt%、W為0.8wt%、V為0.7wt%、Ni為 1.2wt%、Cr為0.3wt%、Ag為0.6wt%、Sc為0.3wt%、師為0.2wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末 材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 lOOPa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為970°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1135°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為550°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[0016] 實(shí)施例3 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.2wt%、W為0.7wt%、V為0.3wt%、Ni為 3.0wt%、Cr為0.5wt%、Ag為0.5wt%、Sc為0.7wt%、師為0.3wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末 材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 500Pa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為940°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1175°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為580°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[0017] 實(shí)施例4 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.8wt%、W為0.4wt%、V為0.6wt%、Ni為 1.6wt%、Cr為0.9wt%、Ag為0.3wt%、Sc為0.4wt%、師為0.7wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末 材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 lOOPa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為970°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1135°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為550°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[001引實(shí)施例5 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為4.5wt%、W為0.6wt%、V為0.4wt%、Ni為 2.3wt%、Cr為0.7wt%、Ag為0.4wt%、Sc為0.6wt%、師為0.5wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末 材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 300Pa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至680°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為955°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1155°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為570°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[0019] 對(duì)比例1 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5.6wt%、W為0.3wt%、V為0.2wt%、Ni為 3.4wt%、Cr為1. lwt%、Ag為0.2wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混 合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空烙煉爐中，真空烙煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 500Pa，將真空烙煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； (3) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為940°C，溫度穩(wěn)定后烙化； (4) 升高真空烙煉爐內(nèi)溫度為1175°C，溫度穩(wěn)定后烙煉化； 巧)降低真空烙煉爐內(nèi)溫度為580°C，保溫化； (6)再將真空烙煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用儀基合金材料。
[0020] 測(cè)定了本發(fā)明的實(shí)施例和對(duì)比例的醫(yī)用儀基合金材料的拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、維 氏硬度。結(jié)果如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，其特征在于所述的醫(yī)用鎂基合金材料的制備方 法包括以下步驟： (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3.8wt%-5.2wt%、W為0.4wt%-0.7wt%、V為 Ο·3wt%-〇·6wt%、Ni為1·6wt%_3·Owt%、Cr為Ο·5wt%-〇·9wt%、Ag為Ο·3wt%-〇·5wt%、Sc為 0.4wt%-0.7wt%、Nb為0.3wt%-0.7wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械 混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 300Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至680°C，溫度穩(wěn)定后熔煉2h; (3) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940-970°C，溫度穩(wěn)定后熔3h; (4) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135-1175°C，溫度穩(wěn)定后熔煉3h; (5) 降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550-580°C，保溫2h; (6) 再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。
【文檔編號(hào)】C22C23/00GK106048348SQ201610540564
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】丁永新