一种医用多孔钛及钛合金的制备方法技术

技术编号:15159579 阅读:87 留言:0更新日期:2017-04-12 11:14
本发明专利技术公开了一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,包括如下步骤:S1、制备金属丝模:将金属镍及镍合金、铜及铜合金按照钛及钛合金的形状要求制备金属丝模;S2、制备金属丝模钛及钛合金:将制备好的金属丝模放入钛或钛合金铸造模具,然后进行快速浇铸和冷却,得到内部有金属丝模的钛或钛合金;S3、金属丝模的电化学溶解:采用电化学溶解的方式使金属丝模溶解,得到孔隙与金属丝分布率相同的钛及钛合金。本发明专利技术采用特制的金属丝模具快速浇铸成型然后电化学溶解金属丝可以得到孔隙分布均匀,大小排列可控的医用多孔钛及多孔钛合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医用多孔钛及钛合金制备领域,具体涉及一种医用多孔钛及钛合金的制备方法。
技术介绍
α+β型和β型的医用钛合金综合了多孔材料和钛及钛合金的诸多结构和性能特点,具有优良的力学和化学性能,具有较好的生物相容性,同时如比强度高,耐腐蚀性能强,是最具有发展前景的医用殖体金属材料。α+β型和β型的医用钛合金的多孔化可以有效实现其弹性模量的调控,解决应力屏蔽问题,实现植入体与骨组织之间的力学匹配。同时有利于细胞的附着、增殖和分化,可以促进体液的传输和骨组织的生长。现有的α+β型和β型的医用钛合金制备工艺普遍存在孔隙率难以设计、制备工艺前后组织类型发生变化、有污染,以及制备工艺复杂、成本高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,采用特制的金属丝模具快速浇铸成型然后电化学溶解金属丝可以得到孔隙分布均匀,大小排列可控的医用多孔钛及多孔钛合金。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,包括如下步骤:S1、制备金属丝模:将金属镍及镍合金、铜及铜合金按照钛及钛合金的形状要求制备金属丝模;S2、制备金属丝模钛及钛合金:将制备好的金属丝模放入钛或钛合金铸造模具,然后进行快速浇铸和冷却,得到内部有金属丝模的钛或钛合金;S3、金属丝模的电化学溶解:采用电化学溶解的方式使金属丝模溶解,搅拌得到孔隙与金属丝分布率相同的钛及钛合金。优选地,所述金属丝模为矩形、球形、棒状或其它任意组合形状。优选地,所述步骤S2中快速浇铸和冷却的环境是真空<10-3Pa。优选地,所述电化学溶解的电解液为硫酸,盐酸,硝酸等无机酸电解液及硼酸,甲基磺酸等有机酸电解液中的一种。优选地,所述电化学溶解的电流密度为0.5-10Adm-2,搅拌方式是机械搅拌。本专利技术具有以下有益效果:采用特制的金属丝模具快速浇铸成型然后电化学溶解金属丝可以得到孔隙分布均匀,大小排列可控的医用多孔钛及多孔钛合金。附图说明图1为本专利技术实施例中金属丝模的结构示意图。图2为本专利技术实施例中内部有金属丝模的钛及钛合。图3为本专利技术实施例中电解时的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,包括如下步骤:步骤一:制备金属丝模:将金属镍及镍合金、铜及铜合金按照钛及钛合金的形状制备金属丝模如图1.步骤二:制备金属丝模钛及钛合金(如图2):将制备好的金属丝模放入钛或钛合金铸造模具,然后在真空<10-3Pa的环境下进行快速浇铸和冷却,得到内部有金属丝模的钛或钛合金。步骤三:金属丝模的电化学溶解(如图3):采用电化学溶解的方式使金属丝模溶解得到孔与金属丝分布相同的钛及钛合金;电化学溶解金属丝的电流密度是1-10A/dm-2。实施例1本实施例是一种制备医用多孔钛及多孔钛合金的制备方法。步骤一:设计模具中Cu丝的分布率是50%,Cu的直径是80μm。步骤二:把TA4融化后在真空<10-3Pa环境下快速浇铸冷却。步骤三:然后再硫酸电解液中完全电电化学溶解Cu丝。步骤四:对Cu完全电解后的多孔TA4进行清洗,得到孔隙与Cu丝分布率相同,孔径与Cu丝直径相同的多孔医用TA4。实施例2本实施例是一种制备医用多孔钛及多孔钛合金的制备方法。步骤一:设计模具中Cu丝的分布率是40%,Cu的直径是200μm。步骤二:把TC4融化后在真空<10-3Pa环境下快速浇铸冷却。步骤三:然后再硫酸电解液中完全电化学溶解Cu丝。步骤四:对Cu完全电解后的多孔TC4进行清洗,得到孔隙与Cu丝分布率相同,孔径与Cu丝直径相同的多孔医用TC4。表1实施例制备出的多孔钛及多孔钛合金参数。由表1可知,本专利技术制备的多孔钛及钛合金其孔隙率实测值与设计值之间的偏差在±1%之间,平均孔径实测值与设计值之间的偏差在±3μm之间,同时在制备过程中未使用造孔剂,不会生产污染问题。因此,采用本专利技术制备多孔钛及多孔钛合金时,多孔钛及多孔钛合金的孔隙率和孔径可以得到较好地设计和调控。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网
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一种医用多孔钛及钛合金的制备方法

【技术保护点】
一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、制备金属丝模:将金属镍及镍合金、铜及铜合金按照钛及钛合金的形状要求制备金属丝模;S2、制备金属丝模钛及钛合金:将制备好的金属丝模放入钛或钛合金铸造模具,然后进行快速浇铸和冷却,得到内部有金属丝模的钛或钛合金;S3、金属丝模的电化学溶解:采用电化学溶解的方式使金属丝模溶解,搅拌得到孔隙与金属丝分布率相同的钛及钛合金。

【技术特征摘要】
1.一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、制备金属丝模:将金属镍及镍合金、铜及铜合金按照钛及钛合金的形状要求制备金属丝模;S2、制备金属丝模钛及钛合金:将制备好的金属丝模放入钛或钛合金铸造模具,然后进行快速浇铸和冷却,得到内部有金属丝模的钛或钛合金;S3、金属丝模的电化学溶解:采用电化学溶解的方式使金属丝模溶解,搅拌得到孔隙与金属丝分布率相同的钛及钛合金。2.如权利要求1所述的一种医用多孔钛及钛合金的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永春秦少军
申请(专利权)人:宝鸡文理学院
类型:发明
国别省市:陕西;61

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