一种医用钛合金及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医用钛合金材料领域，具体涉及一种医用钛合金及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 医用钛合金是指用于制造植入人体内的医疗期间、假体或人工器官和辅助治疗设 备的钛合金，一般要求比强度高、力学性质接近人骨，强度远优于纯钛，还具有耐疲劳、耐腐 蚀及生物相容性优良等特点。
[0004] 目前医学领域常用的医用钛合金是Ti-6A1-4VELI合金，但在使用中会析出极微 量的钒和铝离子，这两种离子均会引起人体不适，对人体造成伤害。只有采用无毒的元素离 子做成力学性能好、生物相容性高的合金，才能根除隐患。另外，满足患者的需求。
[0005]
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种安全系数高，生物相容性高、力 学性质接近人骨的医用钛合金及其制备方法。
[0007] 为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为： 一种医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛12-18%，锆28-42%，铜8-12%，钙 0? 5-1. 4%，陶瓷粉 12-26%，镍 0? 2-0. 5%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0? 3-0. 8%。
[0008] 作为优选的是，上述医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛14-16%，锆 35-40%，铜 9-11%，钙 0? 8-1. 2%，陶瓷粉 20-24%，镍 0? 3-0. 4%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0? 4-0. 6%。
[0009] 作为优选的是，所述陶瓷粉的目数为800目。
[0010] 上述医用钛合金的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中150-180rpm下搅拌，然后在惰 性气体下恒速升温至3000-3500°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，搅拌5-10min后，升温至3800-4000°C得第二混 合物； 步骤3,将第二混合物以100-200°C/min的速度降温至2200-2500°C后，再以 400-500°C/min降至室温后得医用钛合金。
[0011] 作为优选的是，上述医用钛合金的制备方法中步骤1，恒速升温的速度为 200-300。。/min〇
[0012] 作为优选的是，上述医用钛合金的制备方法中步骤2,搅拌速度为2500-3000rpm。
[0013] 有益效果 本发明医用钛合金孔径和孔隙率均匀，抗压能力强，用于制备医用器械后生物相溶性 好，不会对引起免疫反应。另外，本发明元素离子无毒，对身体无伤害，可用于制备各种医学 材料。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不构成对本发明的限制。
[0016] 实施例1 一种医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛12%，锆28%，铜8%，钙0. 5%，800 目陶瓷粉12%，镍0. 2%，钨0. 6%，铂0. 3%。
[0017] 上述医用钛合金的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中150rpm下搅拌，然后在惰性气 体下以200°C/min。恒速升温至3000°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，以2500rpm搅拌5min后，升温至3800°C得第二 混合物； 步骤3,将第二混合物以100°C/min的速度降温至2200°C后，再以400°C/min降至室 温后得医用钛合金。
[0018] 实施例2 一种医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛14-16%，锆35-40%，铜9-11%，钙 0? 8-1. 2%，800 目陶瓷粉 20-24%，镍 0? 3-0. 4%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0? 4-0. 6%。
[0019] 上述医用钛合金的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中175rpm下搅拌，然后在惰性气 体下以250°C/min恒速升温至3200°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，以2800rpm搅拌8min后，升温至3900°C得第二 混合物； 步骤3,将第二混合物以150°C/min的速度降温至2300°C后，再以450°C/min降至室 温后得医用钛合金。
[0020] 实施例3 一种医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛18%，锆42%，铜12%，钙1. 4%，800 目陶瓷粉26%，镍0. 5%，钨0. 8%，铂0. 8%。
[0021] 上述医用钛合金的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中180rpm下搅拌，然后在惰性气 体下以300°C/min恒速升温至3500°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，以3000rpm搅拌lOmin后，升温至4000°C得第二 混合物； 步骤3,将第二混合物以200°C/min的速度降温至2500°C后，再以500°C/min降至室 温后得医用钛合金。
[0022] 实施例4 一种医用钛合金，包括以下按质量百分比计的组分：钛14-16%，锆35-40%，铜9-11%，钙 0? 8-1. 2%，800 目陶瓷粉 20-24%，镍 0? 3-0. 4%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0? 4-0. 6%。
[0023] 上述医用钛合金的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中175rpm下搅拌，然后在惰性气 体下升温至3200°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，以2800rpm搅拌8min后，升温至3900°C得第二 混合物； 步骤3,将第二混合物降至室温后得医用钛合金。
[0024] 性能试验 对本发明实施例1-3和对比例1-2制得的医用钛合金进行测试，所得数据如下表所 示：
从上表数据可以看出，本发明医用钛合金孔径均匀、抗压能力强、生物相溶性好，不易 引起过敏反应，本合金采用的元素离子无毒，即使有微溶也不会对身体有伤害。
[0025] 以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所 限定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种医用钛合金，其特征在于，包括以下按质量百分比计的组分：钛12-18%，锆 28-42%，铜 8-12%，钙 0? 5-1. 4%，陶瓷粉 12-26%，镍 0? 2-0. 5%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0? 3-0. 8%。2. 根据权利要求1所述的医用钛合金，其特征在于，包括以下按质量百分比计的组分： 钛 14-16%，锆 35-40%，铜 9-11%，钙 0? 8-1. 2%，陶瓷粉 20-24%，镍 0? 3-0. 4%，钨 0? 6-0. 8%，铂 0. 4-0. 6%〇3. 根据权利要求1所述的医用钛合金，其特征在于：包括以下按质量百分比计的组分： 钛 16%，锆 40%，铜 11%，钙 1. 2%，陶瓷粉 24%，镍 0. 4%，钨 0. 8%，铂 0. 6%。4. 根据权利要求1所述的医用钛合金，其特征在于：所述陶瓷粉的目数为800目。5. 权利要求1所述的医用钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中150-180rpm下搅拌，然后在惰 性气体下恒速升温至3000-3500°C得第一混合物； 步骤2,向第一混合物中加入陶瓷粉，搅拌5-10min后，升温至3800-4000°C得第二混 合物； 步骤3,将第二混合物以100-200 °C /min的速度降温至2200-2500 °C后，再以 400-500°C /min降至室温后得医用钛合金。6. 根据权利要求5所述的医用钛合金的制备方法，其特征在于：步骤1，恒速升温的速 度为 200-300°C /min。7. 根据权利要求5所述的医用钛合金的制备方法，其特征在于：步骤2,搅拌速度为 2500-3000rpm〇
【专利摘要】一种医用钛合金及其制备方法，该医用钛合金包括以下按质量百分比计的组分：钛12-18%，锆28-42%，铜8-12%，钙0.5-1.4%，陶瓷粉12-26%，镍0.2-0.5%，钨0.6-0.8%，铂0.3-0.8%。制备方法：称取原料，将钛、铜、钙、镍、钨和铂投入反应釜中搅拌，然后在惰性气体下恒速升温至3000-3500℃得第一混合物；向第一混合物中加入陶瓷粉,搅拌后，升温至3800-4000℃得第二混合物；将第二混合物以100-200℃/min的速度降温至2200-2500℃后，再以400-500℃/min降至室温后得医用钛合金。本发明钛合金孔径均匀，生物相溶性好，对人体无伤害，适合推广。
【IPC分类】C22C1/02, C22C30/02
【公开号】CN104962796
【申请号】CN201510372126
【发明人】吕少波, 李卓才, 李苏杨
【申请人】苏州乔纳森新材料科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月30日