一种纳米晶种植体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米晶种植体及其制备方法与应用，属于牙科种植材料技术领域。该纳米晶种植体的制备包括以下步骤：将粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料进行剧烈塑性变形以形成纳米晶体材料；随后对纳米晶体材料进行机加工、喷砂酸蚀和等离子清洗；其中，粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料的晶粒粒径为微米级别。该方法能够使种植体原料获得大应变，将粗晶金属或粗晶合金细化成晶粒粒径为纳米级别的材料，并且，通过剧烈塑性变形结合机加工、喷砂酸蚀和等离子清洗等操作，可使所得的纳米晶种植体具有优异的物理性能和力学性能，强度高，可缩短骨愈合时间，满足临床使用需求。用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶种植体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及牙科种植材料
，具体而言，涉及一种纳米晶种植体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]现有的纯钛种植体原材料强度偏低，当需要承受较大载荷时，往往需要植入更大直径的种植体，而人体口腔牙槽骨一般没有足够的空间给大直径种植体植入，需要通过骨增量等手术进行处理，这样不仅会增加患者需要支付的费用，也会增加整体手术持续时间。
[0003]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种纳米晶种植体的制备方法，该方法能够制备得到强度高的纳米晶种植体，可避免在植入时进行骨增量等手术，进而有利于缩短手术持续时间和骨愈合时间，降低植入成本。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种由上述制备方法得到的纳米晶种植体。
[0006]本专利技术的目的之三在于提供一种上述纳米晶种植体在牙科种植中的应用。
[0007]本申请可这样实现：
[0008]第一方面，本申请提供一种纳米晶种植体的制备方法，包括以下步骤：将粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料进行剧烈塑性变形以形成纳米晶体材料；随后对纳米晶体材料进行机加工、喷砂酸蚀和等离子清洗；
[0009]其中，粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料的晶粒粒径为微米级别。
[0010]在可选的实施方式中，剧烈塑性变形方式包括等径角挤压、高压扭转、累积叠轧或多向锻造。
[0011]在可选的实施方式中，当采用等径角挤压时，等径角挤压包括以下特征中的至少一种：
[0012]特征一：等径角挤压外角＞0且≤45
°
，优选为20
°
；
[0013]特征二：等径角挤压内角为90
‑
150
°
，优选为100
°
；
[0014]特征三：挤压温度为300
‑
500℃，优选为400℃；
[0015]特征四：挤压道次为4
‑
16次，优选为8
‑
12次；
[0016]特征五：挤压途径采用Bc路径；
[0017]特征六：挤压速度为1
‑
3mm/s，优选为2mm/s。
[0018]在可选的实施方式中，当采用高压扭转时，高压扭转包括以下特征中的至少一种：
[0019]特征一：轴向压力为2.5
‑
3.5GPa，优选为3.0GPa；
[0020]特征二：剪切摩擦因数为0.8
‑
1.0，优选为0.9；
[0021]特征三：扭转圈数为2
‑
4圈，优选为3圈；
[0022]特征四：扭转时长为5
‑
15s，优选为10s；
[0023]特征五：扭转温度为700
‑
900℃，优选为800℃。
[0024]在可选的实施方式中，当采用累积叠轧时，累积叠轧包括以下特征中的至少一种：
[0025]特征一：轧制温度为500
‑
900℃，优选为750℃；
[0026]特征二：首道次下压量为40
‑
60％，优选为50％；
[0027]特征三：叠轧次数为2
‑
16次，优选为8次。
[0028]在可选的实施方式中，当采用多向锻造时，多向锻造包括以下特征中的至少一种：
[0029]特征一：锻造温度为600
‑
800℃，优选为700℃；
[0030]特征二：锻造速率为0.01
‑
0.15mm/s，优选为0.015mm/s；
[0031]特征三：锻造工艺为锻造一次后，按照X方向旋转90
°
、然后再锻造一次后，按照Y方向旋转90
°
、再锻造一次后，按Z方向旋转90
°
，以此类推；
[0032]特征四：锻造完成后进行淬火处理。
[0033]在可选的实施方式中，喷砂酸蚀包括以下特征中的至少一种：
[0034]特征一：喷砂所用的喷砂材料包括金红石砂或刚玉砂；
[0035]特征二：喷砂距离为5
‑
15mm，优选为8
‑
12mm；
[0036]特征三：喷砂角度为30
‑
60
°
，优选为40
‑
50
°
；
[0037]特征四：喷砂时间为10
‑
20s，优选为13
‑
17s；
[0038]特征五：酸蚀液的成分包括盐酸、硫酸和水；
[0039]特征六：酸蚀温度为60
‑
80℃，优选为70℃；
[0040]特征七：酸蚀时间为25
‑
35min，优选为30min。
[0041]在可选的实施方式中，等离子清洗条件包括以下特征中的至少一种：
[0042]特征一：等离子清洗的功率为200
‑
600W，优选为500W；
[0043]特征二：等离子清洗的时间为240
‑
360s，优选为300s；
[0044]特征三：等离子清洗在保护气氛中进行。
[0045]第二方面，本专利技术提供一种纳米晶种植体，经前述实施方式任一项的制备方法制备而得；
[0046]优选地，纳米晶种植体具有以下特征中的至少一种：
[0047]特征一：所述纳米晶种植体为纯钛纳米晶种植体或钛合金纳米晶种植体；
[0048]特征二：所述纳米晶种植体的晶粒粒径为300
‑
1300nm；
[0049]特征三：所述纳米晶种植体具有亲水性；
[0050]特征四：所述纳米晶种植体的抗拉强度不低于800MPa。
[0051]第三方面，本专利技术提供如前述实施方式的纳米晶种植体在牙科种植中的应用。
[0052]本申请的有益效果包括：
[0053]本申请通过采用剧烈塑性变形使种植体原料获得大应变，将粗晶金属或粗晶合金细化成晶粒粒径为纳米级别的材料，能够提供材料的力学性能；在此基础上结合喷砂酸蚀，能够在机加工所得的材料的表面形成孔洞，利于促进成骨细胞的附着，并使得种植体更易与细胞结合；进一步地，再对喷砂酸蚀后的材料进行离子清洗，可避免种植体的表面被空气中的碳化物等污染，有利于提高种植体的亲水性。
[0054]经上述方法制备得到的纳米晶种植体具有优异的物理性能(如亲水性)和力学性能，强度高，可缩短骨愈合时间，满足临床使用需求。将其应用于牙科种植中，能够提高种植
效果，降低治疗费用。
具体实施方式
[0055]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶种植体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料进行剧烈塑性变形以形成纳米晶体材料；随后对所述纳米晶体材料进行机加工、喷砂酸蚀和等离子清洗；其中，粗晶金属种植体原料或粗晶合金种植体原料的晶粒粒径为微米级别。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，剧烈塑性变形方式包括等径角挤压、高压扭转、累积叠轧或多向锻造。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用等径角挤压时，等径角挤压包括以下特征中的至少一种：特征一：等径角挤压外角＞0且≤45
°
，优选为20
°
；特征二：等径角挤压内角为90
‑
150
°
，优选为100
°
；特征三：挤压温度为300
‑
500℃，优选为400℃；特征四：挤压道次为4
‑
16次，优选为8
‑
12次；特征五：挤压途径采用Bc路径；特征六：挤压速度为1
‑
3mm/s，优选为2mm/s。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用高压扭转时，高压扭转包括以下特征中的至少一种：特征一：轴向压力为2.5
‑
3.5GPa，优选为3.0GPa；特征二：剪切摩擦因数为0.8
‑
1.0，优选为0.9；特征三：扭转圈数为2
‑
4圈，优选为3圈；特征四：扭转时长为5
‑
15s，优选为10s；特征五：扭转温度为700
‑
900℃，优选为800℃。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用累积叠轧时，累积叠轧包括以下特征中的至少一种：特征一：轧制温度为500
‑
900℃，优选为750℃；特征二：首道次下压量为40
‑
60％，优选为50％；特征三：叠轧次数为2
‑
16次，优选为8次。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当采用多向锻造时，多向锻造包括以下特征中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：常林，陈逊，周俊，
申请(专利权)人：桂林市啄木鸟医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：