1.一种分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)将粒度为10~300 μm的 Ni金属粉末和粒度为10~300μm 的Ti的金属粉末进行混粉得到混合Ni-Ti金属粉末;
(2)将步骤(1)得到的混合Ni-Ti金属粉末分成两部分,其中一部分与NH4HCO3粉末混合均匀得到混合粉末B,剩余一部分为混合粉末A;
(3)将模具内管插入模具套筒内,通过固定器将模具内管固定在模具套筒的中心处,在模具内管周围填装混合粉末B至设计试样高度,将混合粉末B压实以后取出模具内管得到中空的圆柱压坯,在圆柱压坯的中心处填入混合粉末A 至平行高度,获得两层分级结构,在单向压力下进行冷压成型,退模后得到块体压坯;
(4)将步骤(3)中块体压坯装入石墨模具中,然后置于放电等离子烧结炉中烧结,烧结过程中持续抽真空使得NH4HCO3完全分解挥发后再随炉自然冷却至室温,退模即得到生物医用分级多孔镍钛合金。
2.根据权利要求1所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:Ni金属粉末的粒度为10~300μm,纯度≥99.9%;Ti金属粉末粒度为10~300μm、纯度≥99.5%。
3.根据权利要求1或2所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:在混合Ni-Ti金属粉末中Ni 的质量百分比为58.80%~54.08%,Ti的质量百分比为41.20~45.92%。
4.根据权利要求1或2所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:混粉过程为将Ni金属粉末和Ti金属粉末放入球磨机中进行球磨,其中,球磨时间为20~40小时。
5.根据权利要求1或2所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:在混合粉末B中,混合金属粉末的质量百分比为95%~75%、NH4HCO3粉末的质量百分比为5%~25%,NH4HCO3粉末的纯度为分析纯、平均粒度为100~700μm。
6.根据权利要求1所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:步骤(3)中模具包括模具套筒、多个模具压杆、多个尺寸不同的模具内管、固定器,内管压杆的尺寸与模具内管配套,模具的材质为合金(NiCr)钢。
7.根据权利要求6所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:模具内管的直径7.5~12.5mm,模具套筒的内径15~20 mm。
8.根据权利要求1所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:单向压力为200~500MPa。
9.根据权利要求1所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:放电等离子烧结过程为,将系统真空抽至2~6Pa后进行烧结,以50~100℃/min的升温速度,加热至650~1000℃烧结温度后保温5~10min。
10.根据权利要求1所述分级多孔镍钛合金的制备方法,其特征在于:步骤(3)中可以使用多个不同直径的模具内管最终制备得到多层分级结构,具体过程为:将模具内管Ⅰ插入模具套筒内,通过固定器将模具内管固定在模具套筒的中心处,在模具内管周围填装混合粉末B至设计试样高度,将混合粉末B压实以后取出模具内管得到中空的圆柱压坯;将模具内管Ⅱ插入混合粉末B的圆柱压坯内,通过固定器将模具内管固定在混合粉末C的圆柱压坯的中心处,在模具内管周围填装混合粉末C至设计试样高度,将混合粉末C压实以后取出模具内管得到中空的圆柱压坯,按相同的方法依次类推,得到多层的中空的圆柱压坯,在圆柱压坯的中心处填入混合粉末A 至平行高度,获得两层分级结构,在单向压力下进行冷压成型,退模后得到块体压坯;模具内管Ⅰ的直径大于模具内管Ⅱ。