多孔生物医用钛镍合金及其制备方法

多孔生物医用钛镍合金及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种多孔生物医用钛镍合金及其制备方法，多孔生物医用钛镍合金包括以下重量份计的原料：钛20～30份、镍40～80份、石蜡70～90份、磷酸四钙30～40份、氧化锆10～20份、聚氨酯40～60份、聚二甲基硅氧烷60～80份。制备方法：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。本发明明显提高了合金的孔隙率，孔隙率高达40%，提供三维生长空间，利于身体中养料、代谢物的交换和运输；而且压缩强度大，不易变形，稳定性能好。
【专利说明】多孔生物医用钛镍合金及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物医药材料领域，尤其涉及一种多孔生物医用钛镍合金及其制备方 法。

【背景技术】 [0002]
[0003] 生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。目 前，世界各国对生物材料的研究大多处于经验和半经验的阶段，材料与活组织之间的相互 作用机理还有许多不清楚的地方，一般以现有材料为对象，凡性质基本能满足使用要求者， 则进行适当纯化，包括配方上减少有害助刑、工艺上减少单体残留量和低聚物，然后加以利 用；性能不满足要求者，进行适当改性后再加以利用；还有的则把两种材料的性质结合起 来以实现一定的功能。至今，真正建立在分子设计基础上，依据生物相容性，按照材料结构 与性能的关系，来设计新型生物材料的研究尚不多见。因此，目前应用的生物材料，尤其是 用于人工器官的材料，只是处于"勉强可用"或"仅可使用"的状态，还未满足应用的要求。 近年来，对于材料结构与生物相容性之间的关系的研究已经受到重视。目前已经进入了为 "生物材料分子设计学"积累数据和资料的阶段，个别性能的分子设计已被应用并取得了较 好结果。硬组织生物材料主要用于生物机体的关节、牙齿及其他骨组织。包括生物陶瓷、生 物玻璃、钛及合金、碳纤维、聚乙烯等。
[0004] 合金具有较高的强韧性和加工性能以及较好的生物相容性，目前集中于骨固定材 料、多孔骨修复材料、牙种植材料、口腔修复材料以及心血管支架方面的研究。钛镍合金是 一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原 始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高 10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求， 是一种非常优秀的功能材料。钛镍合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压 力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。
[0005] 钛镍合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。R相是菱方形， 奥氏体是温度较高(大于同样地：即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷(外力去除） 时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体 结束的温度）或者加载(受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定， 较易变形。


【发明内容】
[0006]
[0007] 本发明针对现有技术的不足，提供一种多孔生物医用钛镍合金及其制备方法，钛 镍合金孔隙率高，稳定性好。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料：钛20?30份、镍40?80份、石蜡 70?90份、磷酸四钙30?40份、氧化锆10?20份、聚氨酯40?60份、聚二甲基硅氧烷 60?80份。
[0009] 作为对本发明的进一步改进，多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料： 钛25份、镍60份、石蜡80份、磷酸四钙35份、氧化锆15份、聚氨酯50份、聚二甲基硅氧烷 70份。
[0010] 作为对本发明的进一步改进，氧化锆为四方氧化锆或立方氧化锆。
[0011] 作为对本发明的进一步改进，石蜡为微晶石蜡，分子量为500?1000。
[0012] 本发明还提供了一种多孔生物医用钛镍合金的制备方法。
[0013] 一种多孔生物医用钛镍合金的制备方法，包括以下步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、 氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。
[0014] 作为对本发明的进一步改进，熔化温度为1500?1800°C。
[0015] 有益效果：本发明明显提高了合金的孔隙率，孔隙率高达40%，提供三维生长空 间，利于身体中养料、代谢物的交换和运输；而且压缩强度大，不易变形，稳定性能好。

【具体实施方式】 [0016]
[0017] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 实施例1 多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料：钛25份、镍60份、石蜡80份、磷酸 四钙35份、氧化锆15份、聚氨酯50份、聚二甲基硅氧烷70份。
[0019] 氧化锆为四方氧化锆。
[0020] 石錯为微晶石錯，分子量为800。
[0021] 一种多孔生物医用钛镍合金的制备方法，包括以下步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、 氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。
[0022] 熔化温度为1600°C。
[0023] 实施例2 多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料：钛20份、镍40份、石蜡70份、磷酸 四钙30份、氧化锆10份、聚氨酯40份、聚二甲基硅氧烷60份。
[0024] 氧化锆为立方氧化锆。
[0025] 石錯为微晶石錯，分子量为500。
[0026] 一种多孔生物医用钛镍合金的制备方法，包括以下步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、 氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。
[0027] 熔化温度为1500°C。
[0028] 实施例3 多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料：钛30份、镍80份、石蜡90份、磷酸 四钙40份、氧化锆20份、聚氨酯60份、聚二甲基硅氧烷80份。
[0029] 氧化锆为立方氧化锆。
[0030] 石錯为微晶石錯，分子量为1000。
[0031] 一种多孔生物医用钛镍合金的制备方法，包括以下步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、 氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。
[0032] 熔化温度为1800°C。
[0033] 实施例4 多孔生物医用钛镍合金，包括以下重量份计的原料：钛22份、镍70份、石蜡75份、磷酸 四钙33份、氧化锆12份、聚氨酯45份、聚二甲基硅氧烷65份。
[0034] 氧化锆为立方氧化锆。
[0035] 石蜡为微晶石蜡，分子量为600。
[0036] -种多孔生物医用钛镍合金的制备方法，包括以下步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、 氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型内，冷却成型。
[0037] 熔化温度为1600°C。
[0038] 对比例1 与实施例1相同，不同在于：不加氧化锆。
[0039] 性能测试 测定实施例和对比例的产品性能，结果见表1。
[0040]表1

【权利要求】
1. 多孔生物医用钛镍合金，其特征在于，包括以下重量份计的原料：钛20?30份、镍 40?80份、石蜡70?90份、磷酸四钙30?40份、氧化锆10?20份、聚氨酯40?60份、 聚二甲基硅氧烷60?80份。
2. 根据权利要求1所述的多孔生物医用钛镍合金，其特征在于，包括以下重量份计的 原料：钛25份、镍60份、石蜡80份、磷酸四钙35份、氧化锆15份、聚氨酯50份、聚二甲基 硅氧烷70份。
3. 根据权利要求1所述的多孔生物医用钛镍合金，其特征在于，氧化锆为四方氧化锆 或立方氧化锆。
4. 根据权利要求1所述的多孔生物医用钛镍合金，其特征在于，石蜡为微晶石蜡，分子 量为500?1000。
5. 基于权利要求1所述的多孔生物医用钛镍合金的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤：钛、镍、石蜡、磷酸四钙、氧化锆、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均匀，熔化；放入模型 内，冷却成型。
6. 根据权利要求5所述的多孔生物医用钛镍合金的制备方法，其特征在于，熔化温度 为 1500 ?1800°C。
【文档编号】A61L27/56GK104399127SQ201410625931
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】潘林根, 邱东成, 刘乐峰 申请人:苏州维泰生物技术有限公司