一种高性能医用纯钛吻合线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能医用纯钛吻合线及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：海绵钛经预处理后采用电子束冷床炉

【技术实现步骤摘要】
一种高性能医用纯钛吻合线及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高性能医用纯钛吻合线及其制备方法，属于生物医疗材料制造领域
。

技术介绍

[0002]吻合技术是外科临床医疗最常用的方法，无论是皮肤内外层的缝合还是人体内部组织器官手术后的吻合，都非常重要
。
随着医疗技术的发展，吻合技术也在不断进步
。
吻合线是人体组织吻合的主要医疗用材料，从原来的普通高分子线到近年来的可降解被人体组织吸收的生物材料线，国内外研究发展一直在进行
。
虽然各类高分子材料线在吻合人体组织中普遍使用，但是由于其固有的对人体组织来说的异物特性，手术后极易造成感染发生，需要一个阶段的抗感染治疗，患者疗程长，副作用大
。
近年来，国外开始研究使用纯钛超细线作为吻合器中的吻合线用于临床，取得非常好的效果，这是由于钛及钛合金与人体组织的生物相容性好，有一定的抗菌性，因此可以长期在人体组织中，无过敏反应，对于患者的治疗和恢复十分有利
。
[0003]纯钛吻合线在临床的使用过程中，由于吻合线丝属于超细钛丝，不但要有较高的抗拉强度，还要有吻合过程中良好弯曲缠绕性能
。
因此一方面纯钛吻合线要求其有良好的强度的同时，还要有优异的塑性
。
另一方面要求纯钛吻合线还要有组织和力学性能的一致性和稳定性
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种高性能医用纯钛吻合线及其制备方法，相比纯钛线
(<br/>丝
)
材，本专利技术制备的医用纯钛吻合线元素均匀性高，晶粒组织为超细晶，稳定性和一致性好
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，海绵钛经预处理后采用电子束冷床炉
EB+
水冷铜坩埚真空悬浮感应炉
ISM+
真空自耗电弧炉
VAR
三联熔炼法生产钛铸锭，钛铸锭经检测分析
、
热加工
、
精细冷拉制
、
纯钛吻合线表面处理获得纯钛吻合线
。
[0007]采用上述技术方案的有益效果：钛铸锭是生产任何加工材的基础，铸锭质量对成品质量有决定性影响
。
一般国内外普遍采用真空自耗电弧炉
(VAR)
或真空电子束炉两次以上熔炼钛铸锭的方法
。
为了保证吻合线钛铸锭质量，本专利技术国内首次采用
EB+ISM+VAR
熔炼法生产钛铸锭，即：电子束冷床炉
(EB)
第一次熔炼，利用熔炼过程中的高真空，高温，去除海绵钛中的低熔点杂质和起体杂质，达到提纯的效果，水冷铜坩埚真空悬浮感应炉
(ISM)
第二次熔炼保证了成分的均匀性和无坩埚材料污染，利用真空自耗电弧炉
(VAR)
进行第三次熔炼，调整铸锭组织，改变杂质元素分布状态，提高钛铸锭一致性
。
[0008]优选的，所述预处理具体为：选择国家标准0级以上海绵钛，将各炉次海绵钛混合装入真空除气炉中进行真空除气，温度：
120
‑
150℃
，真空度1×
10
‑2毫米汞柱，时间＞
12
小
时
。
[0009]采用上述技术方案的有益效果：纯钛铸锭使用的原材料是海绵钛，根据国内海绵钛产品的实际情况，都是镁还原四氯化钛的工艺生产的海绵钛，海绵钛中有多达
10
余种气体杂质和其他元素，这些杂质的分布和一致性严重影响钛铸锭质量，因此本专利技术先对海绵钛进行预处理，去除气体杂质和其他元素
。
[0010]优选的，所述电子束冷床炉
EB
熔炼条件为：熔炼真空度
≥1.0
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
2100℃
，熔池温度＞
1800℃
，熔炼结束后随炉真空冷却至＜
100℃
下破真空出炉
。
[0011]优选的，所述水冷铜坩埚真空悬浮感应炉
ISM
熔炼条件为：熔炼真空度
≥2.0
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
1950℃
，熔池温度＞
1800℃
，浇注铸锭温度＞
1700℃
，铸锭真空状态下冷却至＜
80℃
以下，破真空出炉
。
[0012]优选的，所述真空自耗电弧炉
VAR
熔炼条件为：熔炼真空度
≥1.3
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
1800℃
，熔池温度：
1750℃
，熔炼结束后铸锭随炉真空冷却至室温，破真空，出炉
。
[0013]优选的，所述检测分析具体为：钛铸锭经过探伤去冒口缩孔，钛铸锭表面进行冷加工扒皮处理，然后在钛铸锭侧表面的上
、
中
、
下取样，以及在钛铸锭端面中心取样，分析气体和杂质成分；按质量百分比，钛铸锭成分控制范围：
O
＜
0.09
％
、N
＜
0.010
％
、H
＜
0.008
％
、C
＜
0.015
％
、Fe
＜
0.060
％
、Ti
余量
。
[0014]优选的，所述热加工包括锻造开坯
、
热轧制
、
均匀化热处理和晶粒组织细化拉制；
[0015]所述锻造开坯用电阻炉加热，2吨以上自由锻开坯破碎铸造组织，一次锻造后，按技术要求锯切下料，二次加热墩拔锻造，各方向3次以上墩拔锻造成
Φ
120
‑
130mm
热轧制坯料，冷加工去除表面氧化皮；开坯加热温度：
890
‑
950℃
，锻造温度：
800
‑
900℃
，墩拔锻造温度：
700
‑
800℃
；
[0016]所述热轧制是在再结晶温度以上进行超高变形率的加工，采用一次加热，多道次轧制成型，风冷的方式，加热用电阻炉进行，用高线速度
、
高精度热轧机进行热轧制；加热温度：
700
‑
850℃
，轧制温度：
650
‑
800℃
，变形尺寸：
Φ
120
→
Φ
6.0mm
；
[0017]所述均匀化热处理利用井式退火炉去应力均匀化退火；热处理温度：
500
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，海绵钛经预处理后采用电子束冷床炉
EB+
水冷铜坩埚真空悬浮感应炉
ISM+
真空自耗电弧炉
VAR
三联熔炼法生产钛铸锭，钛铸锭经检测分析
、
热加工
、
精细冷拉制
、
纯钛吻合线表面处理获得纯钛吻合线
。2.
根据权利要求1所述的一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，所述预处理具体为：选择国家标准0级以上海绵钛，将各炉次海绵钛混合装入真空除气炉中进行真空除气，温度：
120
‑
150℃
，真空度1×
10
‑2毫米汞柱，时间＞
12
小时
。3.
根据权利要求1所述的一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，所述电子束冷床炉
EB
熔炼条件为：熔炼真空度
≥1.0
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
2100℃
，熔池温度＞
1800℃
，熔炼结束后随炉真空冷却至＜
100℃
下破真空出炉
。4.
根据权利要求1所述的一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，所述水冷铜坩埚真空悬浮感应炉
ISM
熔炼条件为：熔炼真空度
≥2.0
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
1950℃
，熔池温度＞
1800℃
，浇注铸锭温度＞
1700℃
，铸锭真空状态下冷却至＜
80℃
以下，破真空出炉
。5.
根据权利要求1所述的一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，所述真空自耗电弧炉
VAR
熔炼条件为：熔炼真空度
≥1.3
×
10
‑3毫米汞柱，熔炼温度＞
1800℃
，熔池温度：
1750℃
，熔炼结束后铸锭随炉真空冷却至室温，破真空，出炉
。6.
根据权利要求1所述的一种高性能医用纯钛吻合线的制备方法，其特征在于，所述检测分析具体为：钛铸锭经过探伤去冒口缩孔，钛铸锭表面进行冷加工扒皮处理，然后在钛铸锭侧表面的上
、
中
、
下取样，以及在钛铸锭端面中心取样，分析气体和杂质成分；按质量百分比，钛铸锭成分控制范围：
O
＜
0.09
％
、N
＜
0.010
％
、H
＜
0.008
％
、C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹权丰，徐长城，孙景平，张洋，唐明尧，王树龙，
申请(专利权)人：沈阳中核舰航特材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：