一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医学技术领域，涉及一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。本发明专利技术无毒钛基大块非晶合金的制备方法，具体步骤如下：（1）组分配比：分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100‑x Snx(x=4‑12at.%)名义组分配比；（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉熔炼制得母合金；（3）将母合金装入加热的石英管，通过线切割机将母合金铸锭切成块状；（4）将切割好的母合金块除油清洗；（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中熔融成液态合金，再从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，本发明专利技术无毒钛基大块非晶合金的制备方法添加Sn元素，扩大钛合金的成分涉及范围，不含有对人体有毒的元素，制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】
一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法
本专利技术属于生物医学
，涉及一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。
技术介绍
钛合金由于具有良好的生物相容性、优异的耐腐蚀性能和力学性能，作为生物移植材料有着广阔的应用前景，而与同成分的晶态合金相比，非晶态合金具有较低的弹性模量，较高的强度和优异的耐磨耐蚀性能，因而作为生物医用移植材料，有着潜在的应用前景。目前开发的钛基非晶合金还存在两个问题，限制了该非晶合金的实际应用。其一，非晶形成能力较好的钛基非晶合金中通常含有对人体有毒的元素，而不含有毒元素的钛合金，其非晶形成能力较差，难于制备出尺寸较大的块体非晶合金，其二，钛基非晶合金在室温下几乎没有塑性。因此，开发出不含对人体有害元素且具有一定非晶形成能力钛基非晶合金，并制备成大块，同时改善非晶合金的室温塑性，是促进钛基非晶合金作为生物移植材料在实际应用中的关键。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。本专利技术无毒钛基大块非晶合金的制备方法添加Sn元素，扩大钛合金的成分涉及范围，不含有对人体有毒的元素，制备方法简单。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为。一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100-xSnx(x=4-12at.%)名义组分配比。（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。（3）将母合金装入加热的石英管，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为（3-4mm）×（8-10mm）。（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗20-30min，自然风干。（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至1800-2000℃，保温5-10min，向石英坩埚中顶端通入氩气，将熔融的液态合金从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，即得成品。所述步骤（3）石英管是用GP15-CW6型高频加热装置感应进行加热，加热温度为800-1000℃。所述步骤（3）中的石英管的孔径为2-4mm。所述步骤（5）的石英坩锅内的喷射气压为0.08-0.10MPa。所述步骤（5）的铜轮的辊轮线速度为25-30m/s。所述步骤（5）制备的薄带厚度为25-30µm，宽度为1-2mm，长度为1-2m。本专利技术的有益效果：分别在钛合金中添加Sn元素，扩大了钛合金的成分涉及范围，不含有对人体有毒的元素，制备方法简单。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)96Sn4名义组分配比。（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。（3）将母合金装入加热的石英管，石英管的孔径为3mm，用GP15-CW6型高频加热装置感应进行加热，加热温度为1000℃，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为3mm×10mm。（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗25min，自然风干。（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至1800℃，保温10min，向石英坩埚中顶端通入氩气，将熔融的液态合金从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，喷射气压为0.08MPa，辊轮线速度为30m/s，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，薄带厚度为25-30µm，宽度为1-2mm，长度为1-2m即得成品。实施例2一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)92Sn8名义组分配比。（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。（3）将母合金装入加热的石英管，石英管的孔径为4mm，用GP15-CW6型高频加热装置感应进行加热，加热温度为900℃，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为4mm×10mm。（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗20min，自然风干。（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至2000℃，保温5min，向石英坩埚中顶端通入氩气，将熔融的液态合金从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，喷射气压为0.09MPa，辊轮线速度为25m/s，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，薄带厚度为25-30µm，宽度为1-2mm，长度为1-2m即得成品。实施例3一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)88Sn12名义组分配比。（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。（3）将母合金装入加热的石英管，石英管的孔径为3mm，用GP15-CW6型高频加热装置感应进行加热，加热温度为800℃，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为3mm×8mm。（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗30min，自然风干。（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至1900℃，保温10min，向石英坩埚中顶端通入氩气，将熔融的液态合金从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，喷射气压为0.10MPa，辊轮线速度为30m/s，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，薄带厚度为25-30µm，宽度为1-2mm，长度为1-2m即得成品。对比例1一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100Sn0名义组分配比。（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。（3）将母合金装入加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100‑x Snx(x=4‑12at. %)名义组分配比；（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10

【技术特征摘要】
1.一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100-xSnx(x=4-12at.%)名义组分配比；（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥10-3Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质；（3）将母合金装入加热的石英管，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为（3-4mm）×（8-10mm）；（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗20-30min，自然风干；（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至1800-2000℃，保温5-10min，向石英坩埚中顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：任秀敏，
申请(专利权)人：任秀敏，
类型：发明
国别省市：辽宁,21