一种双连通结构钛镁复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种双连通结构钛镁复合材料及其制备方法和应用，涉及生物医用金属材料制备技术领域，制备方法包括以下步骤：通过均匀化球磨使钛粉和镁粉混合均匀，得到钛镁复合材料粉末；对复合材料粉末干燥后进行预压定型，得到钛镁复合材料粗坯；对复合材料粗坯进行高温高压烧结，得到双连通结构钛镁复合材料。本发明专利技术工艺简单、流程短，采用的高温高压固相烧结工艺，解决了传统粉末冶金法存在的镁氧化烧损、分布不均匀等组织调控难题以及材料致密度低、力学性能差等烧结难题。本发明专利技术制备的双连通结构钛镁复合材料是集优异的力学性能、生物相容性、成骨诱导性与成骨整合性一体化的新型生物医用复合材料，具有良好的应用前景。

Titanium magnesium composite with double connected structure and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种双连通结构钛镁复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医用金属材料
，具体而言，尤其涉及一种双连通结构钛镁复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
钛及钛合金以其比强度高、生物相容性较好以及耐腐蚀性好等优点，在生物医用方面得到了广泛的应用并具有广阔的发展前景。然而钛及钛合金的弹性模量较高，远远大于人骨的弹性模量，引起严重的“应力屏蔽”效应，产生骨质疏松、植入体脱落等严重后果。另外，钛是生物惰性材料，成骨诱导性较差。镁及镁合金的弹性模量为40～45GPa，是最接近人骨弹性模量的金属材料。而且镁是人体常量元素之一，是骨生长的必需元素。镁合金降解后产生的镁离子具有优异的成骨诱导性能。基于钛合金和镁合金各自的优缺点，国内外众多研究学者开展了大量钛镁复合材料(合金)的设计制备和生物性能研究。其中，具有双连通结构的钛镁复合材料尤其引人注目。一方面，双连通结构钛镁复合材料中镁含量一般较高，可以有效的降低钛合金弹性模量，大大减小“应力屏蔽”效应。另一方面，材料植入初期，镁降解后产生的镁离子具有优异的成骨诱导性能；植入后期，镁完全降解后形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双连通结构钛镁复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)均匀化球磨：称取预设质量的钛粉和镁粉并装入球磨罐中，加入适量粘稠状分散剂，通过球磨使钛粉和镁粉混合均匀，得到钛镁复合材料粉末备用；/n(2)干燥定型：先将步骤(1)制备得到的钛镁复合材料粉末进行真空干燥处理，然后对干燥团结的粉末进行预压定型，得到钛镁复合材料粗坯备用；/n(3)高温高压烧结：将步骤(2)制备得到的钛镁复合材料粗坯放入高压烧结机中进行高温高压烧结，得到双连通结构钛镁复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种双连通结构钛镁复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)均匀化球磨：称取预设质量的钛粉和镁粉并装入球磨罐中，加入适量粘稠状分散剂，通过球磨使钛粉和镁粉混合均匀，得到钛镁复合材料粉末备用；
(2)干燥定型：先将步骤(1)制备得到的钛镁复合材料粉末进行真空干燥处理，然后对干燥团结的粉末进行预压定型，得到钛镁复合材料粗坯备用；
(3)高温高压烧结：将步骤(2)制备得到的钛镁复合材料粗坯放入高压烧结机中进行高温高压烧结，得到双连通结构钛镁复合材料。


2.根据权利要求1所述的双连通结构钛镁复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钛粉选择纯钛粉或者不含对人体有害合金元素的Ti-Nb、Ti-Mo合金粉；所述镁粉选择纯镁粉或者不含对人体有害合金元素的Mg-Zn、Mg-Ca、Mg-Zr合金粉。


3.根据权利要求1所述的双连通结构钛镁复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镁粉的体积分数为40％～60％。


4.根据权利要求3所述的双连通结构钛镁复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镁粉的平均颗粒尺寸为100μm；所述钛粉的平均颗粒尺寸为50～200μm。


5.根据权利要求4所述的双连...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡学成，张鑫，辛圣炜，丁帅军，沈同德，刘永，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13