【技术实现步骤摘要】
一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的钛基合金及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的医用钛合金及其制备方法和应用，属于生物医用材料制备
技术介绍
钛及其合金因其优异的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性而被广泛应用于骨科和口腔科领域。然而，钛合金的生物惰性通常会导致骨整合不足或延迟。为了提高钛基合金的生物活性，通常采用两种方法，一种是材料成分设计，另一种是表面功能化。其中，前者在制备结构稳定性好、生物功能良好的生物材料方面具有很大的潜力，可以避免因表面功能化而引起的基质与涂层之间的界面结合或错配问题。镁作为人体必需的元素，在骨骼发育中起着至关重要的作用。体内外实验结果表明，可降解镁合金具有良好的生物相容性和骨传导性。Mg2+能够上调成骨细胞整合素的表达，有利于细胞的初始附着，且能促进成骨细胞和间充质干细胞的迁移、增殖和分化。众所周知，Mg2+还可以通过抑制toll样受体(TLR)途径，减少炎性细胞中炎性因子的产生。通常，炎症反应的减少与新骨形成的增强有关。综上所述，Mg是骨代谢中不可...
【技术保护点】
1.一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的钛基合金；其特征在于：所述钛基合金包含以下两种方案；/n方案一/n所述钛基合金中含有Mg；所述Mg以零价赋存于钛基合金中；所述钛基合金中Mg的含量大于0.15wt％且小于2.5wt.％；所述Mg以两种方式赋存于钛基合金中；一种方式为：Mg固溶于钛或钛合金中；另一种方式为Mg在钛或钛合金的晶界处析出；/n方案二/n所述钛基合金中含有Mg；所述Mg以零价赋存于钛基合金中；所述钛基合金中Mg的含量为2.5wt.％；所述Mg以两种方式赋存于钛基合金中；一种方式为：Mg固溶于钛或钛合金中；另一种方式为Mg在钛或钛合金的晶界处析出；方案二所设计的产品...
【技术特征摘要】
1.一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的钛基合金；其特征在于：所述钛基合金包含以下两种方案；
方案一
所述钛基合金中含有Mg；所述Mg以零价赋存于钛基合金中；所述钛基合金中Mg的含量大于0.15wt％且小于2.5wt.％；所述Mg以两种方式赋存于钛基合金中；一种方式为：Mg固溶于钛或钛合金中；另一种方式为Mg在钛或钛合金的晶界处析出；
方案二
所述钛基合金中含有Mg；所述Mg以零价赋存于钛基合金中；所述钛基合金中Mg的含量为2.5wt.％；所述Mg以两种方式赋存于钛基合金中；一种方式为：Mg固溶于钛或钛合金中；另一种方式为Mg在钛或钛合金的晶界处析出；方案二所设计的产品通过下述步骤制备：
(1)按Ti：97.5％，Mg：2.5％的质量百分比，在手套箱中分别称取Ti和Mg金属粉末，将粉末放入球磨罐中进行机械合金化，在手套箱中把球磨罐密封，球磨罐中保持高纯氩气，磨球和原料的质量比是10:1，其中大球、中球和小球的质量比为2:3:5，在手套箱中把球磨罐密封；所述大球的直径为9-11mm、中球的直径为7.5-8.5mm、所述小球的直径为4-6mm；
(2)将步骤(1)中的球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为20h，球磨机转速为300r/min；得到TiMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
(3)将步骤(2)中所得的预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热至600℃保温180s，然后以100℃/min的升温速率加热至800℃保温30s，随炉冷却至室温即可得到TiMg生物材料。
2.根据权利要求1所述的一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的钛基合金；其特征在于：方案一中，当钛基合金由钛和Mg组成时，其抗拉强度大于等于480MPa优选为480-800MPa；且所述钛基合金，于恒温条件下，在人体组织模拟液中，前7天Mg呈现出先以M1的释放速度释放；第8至28天以M2的释放速度释放；所述M1大于M2；所述M1为0.015-4.31ppm/天，M2为0.002-0.220ppm/天，且M1是M2的7.5-20倍。
3.根据权利要求1所述的一种兼具镁定量装载和镁离子缓释的钛基合金；其特征在于：方案一中，当钛基合金由钛和Mg组成时，将其制成直径为14mm厚度为1mm的片状物；将片状物放入10ml人体组织模拟液中，于37℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏，梁陆新，黄千里，刘咏，陈子华，刘凌，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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