本发明涉及钛合金生产领域，具体涉及一种医用钛合金的制备方法。
背景技术：
1、钛合金普遍具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的优异性能。主要是用于航空航天、石油化工、汽车制造等领域，具有广泛的应用前景；同时高性能的钛合金在医用领域也广泛应用，医用钛合金由于应用部位的特殊性，其对弹性模量、强度、耐腐蚀性能等具有较高的要求，现有技术中，医用钛合金制备方法存在工艺复杂、成本高的缺陷，且通过粉末处理工艺制备钛合金过程中存在粉末颗粒粒形差、烧结后显微结构均匀性差的缺陷，还存在抗菌抑菌性能不佳的缺点，进而影响了医用钛合金产品的整体性能。
2、因此，开发一种医用钛合金及其制备方法具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种医用钛合金的制备方法：通过将单质金属粉末t i、nb、zr、sn按照重量比称取，得到混合粉末，通过将混合粉末置于混料机中，进行粒形修饰，并混合均匀，得到金属混合粉，通过将金属混合粉装入模具中，压制成型，得到预制坯，通过将预制坯置于高温炉中进行烧结，得到钛合金，通过将含银羟基磷灰石压制成靶材，对钛合金进行真空磁控溅射，形成含银羟基磷灰石涂层，得到医用钛合金，解决了现有的医用钛合金制备方法存在工艺复杂、成本高的缺陷，且通过粉末处理工艺制备钛合金过程中存在粉末颗粒粒形差、烧结后显微结构均匀性差的缺陷，还存在抗菌抑菌性能不佳的缺点，进而影响了医用钛合金产品的整体性能的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种医用钛合金的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：将单质金属粉末t i、nb、zr、sn按照重量比称取，得到混合粉末；
5、步骤二：将混合粉末置于混料机中，进行粒形修饰，并混合均匀，得到金属混合粉；
6、步骤三：将金属混合粉装入模具中，压制成型，得到预制坯；
7、步骤四：将预制坯置于高温炉中进行烧结，得到钛合金；
8、步骤五：将含银羟基磷灰石压制成靶材，对钛合金进行真空磁控溅射，形成含银羟基磷灰石涂层，得到医用钛合金。
9、作为本发明进一步的方案：步骤一中的所述单质金属粉末ti、nb、zr、sn的重量比为t i：nb：zr：sn＝60-70：20-30：2-6：6-10。
10、作为本发明进一步的方案：所述单质金属粉末的重量比为ti：nb：zr：sn＝65：25：3：7。
11、作为本发明进一步的方案：步骤二中的所述混料机为卧式罐磨机，混合粉末加入至卧式罐磨机的研磨罐中，同时加入研磨介质，启动卧式罐磨机进行研磨，研磨介质为氧化锆球和氧化锆柱的组合。
12、作为本发明进一步的方案：所述研磨罐中混合粉末与研磨介质的质量比为1：1-5；
13、研磨介质中氧化锆球为10mm球、5mm球、3mm球以及1mm球按照质量比为2：5：5：3的混合型氧化锆球；
14、研磨介质中氧化锆柱的尺寸为底圆直径为1-3mm、长度为1-5mm；
15、氧化锆球与氧化锆柱的质量比为2-5：1；
16、研磨罐的转速为60-400转/分钟，研磨时间为1-5小时。
17、作为本发明进一步的方案：研磨罐中还添加有分散剂，所述分散剂为三乙醇胺、聚乙二醇中的一种，分散剂的掺量为混合粉末质量的0.5-2％。
18、作为本发明进一步的方案：步骤三中的所述压制成型的方式为冷等静压成型，成型压力为300-700mpa，保压时间为2-10min。
19、作为本发明进一步的方案：步骤四中的所述高温炉为管式炉，烧结气氛为流动氩气，烧结前，管式炉中通氩气1-2h；烧结工艺为：由室温升至500℃，升温速率为5℃/min，保温30min，之后由500℃升温至1000℃，升温速率为7℃/min，保温30min，之后由1000℃升温至1400℃，升温速率为5℃/min，保温4h，之后随炉冷却至800℃，最后加入水中进行淬火处理，得到钛合金。
20、作为本发明进一步的方案：步骤五中的所述真空磁控溅射的条件为：溅射靶基距离为60mm，放置钛合金的置物架转速为15r/min，反应气体为氩气，氩气流量为20sccm，工作气压为0.5pa，温度为350℃，溅射时间为120min。
21、作为本发明进一步的方案：步骤五中的所述含银羟基磷灰石由以下步骤制备得到：
22、将四水硝酸钙、柠檬酸三钠以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应1-2h，之后加入硝酸银继续搅拌反应30-50min，之后用氢氧化钠溶液调节ph为9-9.5，之后边搅拌边逐滴加入磷酸氢二铵溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后用氨水调节至ph为10-11，之后继续搅拌反应2-3h，之后升温至80-85℃继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为100-110℃的条件下干燥8-10h，之后研磨过200目筛，之后放置于管式炉中，在温度为600-620℃的条件下煅烧1-1.5h，之后随炉冷却，得到含银羟基磷灰石。
23、作为本发明进一步的方案：所述四水硝酸钙、柠檬酸三钠、去离子水、硝酸银以及磷酸氢二铵溶液的用量比为0.15-0.18mo l：0.05mo l：100ml：0.03-0.07mo l：45-50ml，所述磷酸氢二铵溶液的摩尔浓度为1.8-2.0mo l/l，所述氢氧化钠溶液的质量分数为30-35％，所述氨水的质量分数为20-22％。
24、本发明的有益效果：
25、本发明的一种医用钛合金的制备方法，通过将单质金属粉末t i、nb、zr、sn按照重量比称取，得到混合粉末，通过将混合粉末置于混料机中，进行粒形修饰，并混合均匀，得到金属混合粉，通过将金属混合粉装入模具中，压制成型，得到预制坯，通过将预制坯置于高温炉中进行烧结，得到钛合金，通过将含银羟基磷灰石压制成靶材，对钛合金进行真空磁控溅射，形成含银羟基磷灰石涂层，得到医用钛合金；该制备方法通过采用粉末冶金的方式制备医用钛合金，工艺过程简单，其次，通过在烧结之前对单质金属粉末进行粒形修饰，使其颗粒近似于球体，有效提升烧结时各组织的均匀性及元素分布的均匀性，可显著提升医用钛合金产品的各项性能，最后通过真空磁控溅射，形成含银羟基磷灰石涂层，羟基磷灰石与骨组织相类似的化学和物理特性，常用于骨再生替换材料，具有良好的生物相容性，能够促进成骨细胞在涂层表面粘附和成骨分化，而且还能进一步的提升钛合金的力学性能，并且通过向其中添加金属银能够大幅度提升其抗菌性能，降低植入感染风险和发生医疗事故几率，最后，经本制备方法制成的医用钛合金的弹性模量的变化范围为57.1gpa-60.2gpa，断裂延伸率的变化范围为12.2-15.9％，极限拉伸强度的变化范围为760-798mpa，金黄色葡萄球菌的抑菌率的变化范围为98.9-99.5％，变形链球菌的抑菌率的变化范围为99.3-99.9％。