专利名称：一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
技术领域：
本发明属于硬组织替换和修复用生物医用多孔复合材料领域，具体涉及一种与实际骨骼结构相一致的梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法。
背景技术：
硬组织材料是生物医学材料的重要分支。人工骨、人工关节及人工种植牙等人体硬组织的替换材料，由于其应用面广、需求量大，已成为各国研发的热点，制品及产业化的速度很快，是生物材料研究的重要内容之一。硬组织修复与替换的材料首推金属与合金。钛及钛合金因具有独特的医用价值而成为最有发展前景的医用材料之一。人体植入用硬组织材料在提倡保证安全无毒的基础上尽量提高植入体与人体组织之间的生物相容性、结构相容性与力学相容性。目前，主要用于人体植入的是金属Ti与 Ti6A14V，但致密钛和钛合金(90-110GPa)与人体骨骼(0. 3-30GPa)弹性模量的不匹配会引起“应力屏蔽”。一种降低钛合金弹性模量的有效方法是制备多孔钛合金，且多孔结构可以促进组织的长入与体液的流通，提高结构相容性。目前存在的最大的问题是在孔隙引入的同时，钛合金的力学性能也迅速降低，无法满足对植入体力学性能的要求。实际骨骼的结构是由表面骨质密度高的致密质骨包裹内部海绵质的疏松骨所形成的梯度多孔结构。这种结构可以在保证高强度的同时拥有高孔隙率。因此，实际骨骼结构相一致的梯度多孔钛合金， 是一种很有发展潜力的人体硬组织植入物。中国专利ZL200810209700. 6“制备梯度多孔材料的方法”公开了一种采用发泡成型工艺制备梯度多孔材料的方法，成功的制备出与人体骨骼结构相一致的梯度多孔材料。但是，该类方法制备出的材料力学性能很低，而且制备的梯度层数是有限的。中国专利ZL201010104527.0 “一种超弹性梯度多孔NiTi合金的制备方法”公开了一种利用模压成型，通过调整每一层的粉末粒径制备梯度多孔NiTi合金的方法，成功制备出与人体结构相一致的梯度多孔MTi合金。但是该类方法制备出的钛合金的孔隙率很低，且只公布了圆柱型梯度多孔MTi合金的制备方法，并没研究方块型梯度多孔材料的制备方法。目前，采用模压成型，通过调整每一层造孔剂的含量且与人体实际骨骼结构相一致的方块型和圆柱状梯度多孔材料的制备国内尚未见报道。
发明内容
本发明是针对目前人体植入用钛合金的不足，提供一种与人体实际骨骼结构相一致的梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，使人体植入用Ti-Mg基复合材料可以满足相关结构相容性和力学相容性的要求。本发明提供的技术方案一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，该方法的制备步骤如下
a、配料按照质量份称取6 9份Ti粉末与1 2份Mg粉末混合，混合后的粉末在真空的条件下进行球磨，然后将球磨后的粉末与造孔剂混合搅拌均勻，备用；b、将混合粉末进行模压成层状或径向圆柱状梯度压坯在层状梯度压坯的模压过程中，将用于最下层压坯的混合粉末倒入模具中摇勻，放入上冲模预压，然后往最下层压坯的混合粉末上面铺上一层混合粉末摇勻，放入上冲模预压，以此类推，最后在放入最上层压坯的混合粉末摇勻后压制成型，然后脱模；
在径向圆柱状梯度压坯的模压过程中，将用于最内层压坯的混合粉末倒入内层预压模具中摇勻，放入上冲模预压，从模具中脱出一次预压坯；将一次预压坯放入次内层模具的心部，将用于次内层压坯的混合粉末倒入次内层预压模具中摇勻，放入上冲模预压，从模具中脱出二次预压坯，以此类推，最后在放入最外层粉末摇勻后压制成型，然后脱模；
上述预压均是在50MPa压力下预压30秒；上述压制成型均是在550MPa下压制^iiin ； C、去除梯度压坯中的造孔剂首先将梯度压坯放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到80°C保温池，每半小时抽一次真空；然后将干燥箱温度设置到110 120°C保温 2h ；
d、烧结将去除造孔剂的梯度压坯以6 10°C /min的升温速度加热到631 650°C 后烧结池，烧结制备出梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所述的Ti粉末和Mg粉末混合后的粉末中还含有不超过3份质量份的ττ粉末。所述造孔剂为NH4HCO3。所述球磨后的粉末粒径小于50um。所述层状梯度压坯中梯度压坯层数为三层、五层或七层；所述三层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为5 10 wt. %，11 48 wt. %，5 10 wt. % ；所述五层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 38 wt. %，11 20 wt. %，5 10 wt. % ；所述七层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为 5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 25 wt. %，26 35 wt. %，21 25 wt. %，11 20 wt. %，5 10 wt. % ；上述造孔剂含量均为质量百分比含量。所述同心圆柱状梯度压坯中梯度压坯层数为二层、三层或四层；所述两层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为5 10 wt. %，11 48 wt.%;所述三层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为，5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 38 wt. % ；所述四层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 25 wt. %，26 35 wt. % ；上述造孔剂含量均为质量百分比含量。有益效果
本发明通过在模压过程中改变造孔剂与球磨后粉末配比以及梯度层数，制备的梯度多孔Ti-Mg基复合材料，在力学性能与结构性能上，均较相同孔隙率的均勻孔隙率多孔Ti-Mg 基复合材料有了很大提高。同时满足了人体植入硬组织材料的力学与结构相容性。
图1、三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制过程中预压一层压坯示意图； 图2、三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制过程中预压二层压坯示意图3、三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制过程中压制成型示意图； 图4、二层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制过程中预压最内层压坯示意图5、二层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制过程中压制成型示意图； 图中1、上冲模；2、模具筒；3、下冲模；4、一层预压坯；5、两层预压坯；6、三层层状梯度压坯；7、外层模具上冲模；8、外层模具筒；9、外层模具下冲模；10、二层同心圆柱状梯度压坯。
具体实施例方式下面结合附图1-5，通过具体的实施例子对本发明作进一步说明 实施例1 三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉和Mg粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉，且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉90wt. %，Mg粉IOwt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制示意图如图1-3所示。将添加造孔剂混合后用于最外层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MPa压力下预压 30秒获得一层预压坯4;取出上冲模1，将添加造孔剂混合后用于心部层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MPa压力下预压30秒获得二层压坯5 ；取出上冲模1， 最后将添加造孔剂混合后用于最外层压坯的粉末，倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在 550MPa的压力下压制成型，保压2min，脱模获得层状三层梯度压坯6。此次列举的例子的三层的每一层造孔剂含量依次为=IOwt. 48 wt.%、10 wt. % ；
将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度110°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以10°C /min的升温速度加热到631°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的三层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的弯曲强度和模量分别为154. 97MI^和2. 21GPa，而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的弯曲强度和模量分别为121. 03MPa与2. 02GPa。采用相同的方法可以制备出五层、七层和更多层的层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。实施例2 五层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉、Mg粉和^ 粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉， 且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉60wt. %，Mg粉IOwt. %，Zr粉 30wt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。将添加造孔剂混合后用于最下层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MI^压力下预压30秒获得一层预压坯4;取出上冲模1，将添加造孔剂混合后用于次下层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MPa压力下预压30秒获得二层压坯5 ；取出上冲模1，依此类推，最后将添加造孔剂混合后用于最上层压坯的粉末，倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在550MPa的压力下压制成型，保压2min，脱模获得五层层状梯度压坯。此次列举的例子的五层中每一层造孔剂含量依次为5wt.%、11 wt.%,21 wt. %、11 wt. %>5wt. % ；
将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度120°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以8°C /min的升温速度加热到650°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出五层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的五层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的弯曲强度和模量分别为238. ^iffa和5. 63GPa，而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的弯曲强度和模量分别为168. 17MPa与4. 36GPa。采用相同的方法可以制备出三层、七层和更多层的层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。实施例3 七层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉、Mg粉和^ 粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉， 且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉80wt. %，Mg粉IOwt. %，Zr粉 IOwt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。将添加造孔剂混合后用于最外层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1， 在50MPa压力下预压30秒获得一层预压坯；取出上冲模1，将添加造孔剂混合后用于心部层压坯的粉末倒入模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MPa压力下预压30秒获得二层压坯 5 ；取出上冲模1，依此类推，最后将添加造孔剂混合后用于最外层压坯的粉末，倒入模具筒 2中摇勻，放入上冲模1，在550MPa的压力下压制成型，保压2min，脱模获得七层层状梯度压坯。此次列举的例子的七层的每一层造孔剂含量依次为10wt. %、20wt. %、25 wt. %、35wt. % 、25wt. %、20wt. %、10 wt. % ；
将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度115°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以7。C /min的升温速度加热到640°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出七层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的七层层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的弯曲强度和模量分别为161. 24MI^和2. 18GPa，而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的弯曲强度和模量分别为123. 22MPa与2. 09GPao采用相同的方法可以制备出三层、五层和更多层的层状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。实施例4 二层同心圆柱状径向梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉、Mg粉和^ 粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉， 且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉70wt. %，Mg粉IOwt. %，Zr粉 20wt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。同心圆柱状二层梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压制示意图如图5-6所示。将添加造孔剂混合后用于最内层压坯的粉末倒入内层预压模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在 50MPa压力下预压30秒获得一次预压坯4，从模具中脱出一次预压坯4 ；将一次预压坯4放入外层模具筒6的心部，将添加造孔剂混合后用于外层压坯的粉末倒入外层压制模具筒6 与一次预压坯4之间并摇勻，放入上冲模5，在550MPa的压力下压制成型，保压2min，脱模制备出二层同心圆柱状梯度压坯8。此次列举的例子的二层的每一层造孔剂含量有外层到内层的分布为5wt. %、11 wt. % ；
将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度110°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以10°C /min的升温速度加热到635°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出二层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的二层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压缩强度和模量分别为171. 31ΜΙ^和5. 82GPa，而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的压缩强度和模量分别为127. 03MPa与4. 52GPa。采用相同的方法可以制备出三层、四层以及更多层的同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg 基复合材料。实施例5 三层同心圆柱状径向梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉、Mg粉和^ 粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉， 且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉80wt. %，Mg粉IOwt. %，Zr粉 IOwt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。将添加造孔剂混合后用于最内层压坯的粉末倒入内层预压模具筒2中摇勻， 放入上冲模1，在50MPa压力下预压30秒获得一次预压坯4，从模具中脱出一次预压坯4 ；将一次预压坯4放入次内层模具筒6的心部，将添加造孔剂混合后用于次内层压坯的粉末倒入次内层压制模具筒6与一次预压坯4之间并摇勻，放入上冲模5，在50MPa压力下预压30 秒获得二次预压坯，依次类推最后将三层预压坯在^OMPa的压力下压制成型，保压2min， 脱模制备出三层同心圆柱状梯度压坯8。此次列举的例子的三层的每一层造孔剂含量由外层到内层的分布为10wt. %、20wt. %、35wt. % ；将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度110°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以6°C /min的升温速度加热到645°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出三层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的三层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压缩强度和模量分别为105. HMI^a和2. 13GPa，而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的压缩强度和模量分别为75. 41MPa与1. 86GPa。采用相同的方法可以制备出二层、四层以及更多层的同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg 基复合材料。实施例6 四层同心圆柱状径向梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法
将Ti粉、Mg粉和^ 粉按一定比例称量后放入球磨罐中，倒入正己烷作为球磨剂，然后对球磨罐进行抽真空和通氩气，在行星式球磨机上以300r/min球磨IOh制备出球磨粉， 且球磨后的粉末粒径小于50um，此次列举的例子选择Ti粉60wt. %，Mg粉20wt. %，Zr粉 20wt. %。将要求质量百分比的造孔剂与球磨粉放入烧杯，使用玻璃棒搅拌30min，保证造孔剂与球磨粉充分混合均勻。将添加造孔剂混合后用于最内层压坯的粉末倒入内层预压模具筒2中摇勻，放入上冲模1，在50MI^压力下预压30秒获得一次预压坯4，从模具中脱出一次预压坯4 ；将一次预压坯4放入次内层模具筒6的心部，将添加造孔剂混合后用于次内层压坯的粉末倒入次内层压制模具筒6与一次预压坯4之间并摇勻，放入上冲模5，在50MPa压力下预压30秒获得二次预压坯，依次类推最后将四层预压坯在550MPa的压力下压制成型，保压2min，脱模制备出四层同心圆柱状梯度压坯。此次列举的例子的四层的每一层造孔剂含量由外层到内层的分布为5wt. %、llwt. %、21wt. %、26wt. % ；
将制备出的梯度压坯放入真空干燥箱中，采用两步加热方法去除造孔剂。第一步，将盛有压坯的钢筛放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，升温到 80°C保温池，每半小时抽一次真空，保证碳酸氢铵完全分解，排除大部分自由水。第二步，设置干燥箱温度120°C，保温2h，将残余自由水排除。将去除造孔剂的梯度压坯放入管式炉中以6°C /min的升温速度加热到650°C烧结池随炉冷却，可烧结制备出四层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料。所制备的四层同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg基复合材料的压缩强度和模量分别为186. 34MPa和6. 588GPa, 而相同条件下制备的均勻孔隙率试样的压缩强度和模量分别为141. 12MPa与4. 97GPa。采用相同的方法可以制备出二层、三层以及更多层的同心圆柱状梯度多孔Ti-Mg 基复合材料。上述实施方案是对本发明随机选出的六个案例进行的描述，本发明具体实现时不受上述实施方案的限制，尤其是在原料配比、每层造孔剂含量、预压力与压制成型压力以及梯度层数方面，凡采用本发明进行的各种技术改进，均在本发明的保护之内。
权利要求
1.一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于该方法步骤如下a、配料按照质量份称取6 9份Ti粉末与1 2份Mg粉末混合，将混合后的粉末在真空的条件下进行球磨，然后将球磨后的粉末与造孔剂混合搅拌均勻形成混合粉末，备用；b、将混合粉末进行模压成层状或径向圆柱状梯度压坯在层状梯度压坯的模压过程中，将用于最下层压坯的混合粉末倒入模具中摇勻，放入上冲模预压，然后往最下层压坯的混合粉末上面铺上一层混合粉末摇勻，放入上冲模预压，以此类推，最后在放入最上层压坯的混合粉末摇勻后压制成型，然后脱模；在径向圆柱状梯度压坯的模压过程中，将用于最内层压坯的混合粉末倒入内层预压模具中摇勻，放入上冲模预压，从模具中脱出一次预压坯；将一次预压坯放入次内层模具的中心部位，将用于次内层压坯的混合粉末倒入次内层预压模具中摇勻，放入上冲模预压，从模具中脱出二次预压还，以此类推，最后在放入最外层粉末摇勻后压制成型，然后脱模；上述预压均是在50MPa压力下预压30秒；上述压制成型均是在550MPa下压制^iiin ；C、去除梯度压坯中的造孔剂首先将脱模后的梯度压坯放入真空干燥箱中，抽真空，在真空状态下，让干燥箱自动升温到80°C保温3h，每半小时抽一次真空；之后将干燥箱温度设置到110 120°C保温2h ；d、烧结将去除造孔剂的梯度压坯以6 10°C /min的升温速度加热到631 650°C 后烧结池，烧结制备出梯度多孔Ti-Mg基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于所述的Ti粉末和Mg粉末混合后的粉末中还含有不超过3份质量份的ττ粉末。
3.根据权利要求1或2所述的一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于所述造孔剂为NH4HCO3。
4.根据权利要求1或2所述的一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于所述球磨后的粉末粒径小于50 μ m。
5.根据权利要求1或2所述的一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于所述层状梯度压坯中梯度压坯层数为三层、五层或七层；所述三层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为5 10 wt. %，11 48 wt. %，5 10 wt. % ；所述五层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 38 wt. %，11 20 wt.%，5 10 wt. %;所述七层层状梯度压坯中造孔剂含量由最下层到最上层依次为 5 10 wt. %，11 20 wt. %，21 25 wt. %，26 35 wt. %，21 25 wt. %，11 20 wt. %，5 10 wt. %。
6.根据权利要求1或2所述的一种梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其特征在于所述同心圆柱状梯度压坯中梯度压坯层数为二层、三层或四层；所述两层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为5 10 wt. %，11 48 wt. % ；所述三层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为，5 10 wt.%，ll 20 wt. %, 21 38 wt. % ；所述四层同心圆柱状梯度压坯中造孔剂含量由最外层到最内层依次为5 10 Wt. %，11 20 Wt. %，21 25 wt. %，26 35 wt. %。
全文摘要
本发明公开了一种与实际骨骼结构相似的梯度多孔Ti-Mg基复合材料的制备方法，其步骤为对一定配比的Ti粉、Mg粉和Zr粉混合进行球磨；将球磨后的粉末分别与不同含量的造孔剂混合制成多种混合粉，并将其倒入模具中进行第一次预压，然后倒入用于另一层的粉再次预压，依此类推最后在550MPa下压制成型，制备出梯度压坯；最后去除造孔剂并烧结制备出梯度多孔Ti-Mg基复合材料。本发明采用合适的造孔剂含量、分布与梯度层数制成的梯度多孔Ti-Mg基复合材料，其在力学性能与结构性能上，均较相同孔隙率的均匀孔隙率多孔Ti-Mg基复合材料有了很大提高，同时满足了人体植入硬组织材料的力学与结构相容性。
文档编号C22C1/08GK102168195SQ20111009150
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者张金龙, 汪涛, 陶杰 申请人:南京航空航天大学