本发明专利技术公开了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，具体涉及医用材料领域，其中所使用的主料为：Ti‑13Nb‑13Zr合金，此金牙科种植体的制备方法如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti‑13Nb‑13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状，直径在10‑50微米，真空包装备用；步骤S2、将步骤S1中磨好的Ti‑13Nb‑13Zr合金粉末利用金属增材制造工艺，按照计算机预先设置好的种植体外形，加工成为牙科种植体产品。本发明专利技术通过采用Ti‑13Nb‑13Zr合金，经金属增材制造(选择性激光熔融)工艺加工而成，制备的牙科种植体具备高强度、低弹性模量、无毒性的特性，满足牙科种植体的日常使用需求。
A high strength, low elastic modulus, nontoxic titanium niobium zirconium alloy dental implant
The invention discloses a high-strength, low elastic modulus, nontoxic titanium niobium zirconium alloy dental implant, in particular to the field of medical materials, wherein the main material used is ti \u2011 13nb \u2011 13zr alloy, and the preparation method of the gold dental implant is as follows: step S1, grinding powder, using plasma laser to cast the prepared Ti \u2011 13nb \u2011 13zr alloy into a ball under the protection of argon at high speed Shape powder with a diameter of 10 \u2011 50 microns, vacuum packed for standby; step S2, the Ti \u2011 13nb \u2011 13zr alloy powder milled in step S1 is processed into dental implant products by using metal additive manufacturing process and according to the pre-set implant shape by computer. The invention adopts Ti \u2011 13nb \u2011 13zr alloy and is processed by metal additive manufacturing (selective laser melting) process. The prepared dental implant has the characteristics of high strength, low elastic modulus and non toxicity, and meets the daily use demand of dental implant.
【技术实现步骤摘要】
一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体
本专利技术涉及医用材料
，更具体地说，本专利技术涉及一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体。
技术介绍
牙科种植体是种植牙的重要组成部分，牙科种植体与缺牙区牙槽骨形成长期稳定的骨结合，是种植牙远期修复效果的重要保障。目前主流牙科种植体选用纯钛(牌号TA1-TA4)或Ti-6Al-4V(牌号TC4)材质加工而成，具有如下局限性，会影响骨结合的长期稳定：纯钛的脆性较高，在过大外力下容易折裂，机械强度不能满足种植体长期承受咬合力的需要；纯钛和Ti-6Al-4V的弹性模量较高(是牙槽骨的3-5倍)，种植体和牙槽骨力学性质不匹配引起的应力屏蔽效应导致种植体周围远期的骨吸收；Ti-6Al-4V中Al和V的缓慢溶解或金属微粒脱落，对种植体周围组织乃至全身其他部位具有潜在的生物毒性。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，通过采用Ti-13Nb-13Zr合金，经金属增材制造(选择性激光熔融)工艺加工而成，使得Ti-13Nb-13Zr合金的机械强度大于900MPa，满足牙科种植体的日常使用需求，Ti-13Nb-13Zr合金中的Nb是重要的β形成元素，相比传统α、α+β钛合金，弹性模量大幅度降低至小于40GPa，与牙槽骨弹性模量接近，种植体周围远期骨吸收发生率降低，Ti-13Nb-13Zr合金中的所有元素均没有生物毒性，生物安全性更好，解决了现有技术中现有牙科种植体材料脆性较高、弹性模量较高以及具有潜在的生物毒性的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其中所使用的主料为：Ti-13Nb-13Zr合金。在一个优选地实施方式中，所述Ti-13Nb-13Zr合金牌号为TC26。本专利技术还包括一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体的制备方法，具体加工步骤如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti-13Nb-13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状，直径在10-50微米，真空包装备用；步骤S2、将步骤S1中磨好的Ti-13Nb-13Zr合金粉末利用金属增材制造工艺，按照计算机预先设置好的种植体外形，加工成为牙科种植体产品。在一个优选地实施方式中，所述金属增材制造工艺具体为选择性激光熔融工艺。在一个优选地实施方式中，所述选择性激光熔融的激光功率为100-500W，激光速度为400-2000mm/s，铺粉每层厚20-30μm。本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过采用Ti-13Nb-13Zr合金，经金属增材制造(选择性激光熔融)工艺加工而成，使得Ti-13Nb-13Zr合金的机械强度大于900MPa，满足牙科种植体的日常使用需求；2、Ti-13Nb-13Zr合金中的Nb是重要的β形成元素，相比传统α、α+β钛合金，弹性模量大幅度降低至小于40GPa，与牙槽骨弹性模量接近，种植体周围远期骨吸收发生率降低；3、Ti-13Nb-13Zr合金中的所有元素均没有生物毒性，生物安全性更好；4、本专利技术通过采用Ti-13Nb-13Zr合金，解决了现有技术中的牙科种植体材料脆性较高、弹性模量较高以及具有潜在的生物毒性的问题。具体实施方式下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其中所使用的主料为：Ti-13Nb-13Zr合金，所述Ti-13Nb-13Zr合金牌号为TC26；本专利技术还提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体的制备方法，具体加工步骤如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti-13Nb-13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状，直径在10微米，真空包装备用；步骤S2、将步骤S1中磨好的Ti-13Nb-13Zr合金粉末利用选择性激光熔融工艺，选择性激光熔融的激光功率为100W，激光速度为400mm/s，铺粉每层厚20μm，按照计算机预先设置好的种植体外形，加工成为牙科种植体产品。实施例2：本专利技术提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其中所使用的主料为：Ti-13Nb-13Zr合金，所述Ti-13Nb-13Zr合金牌号为TC26；本专利技术还提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体的制备方法，具体加工步骤如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti-13Nb-13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状，直径在25微米，真空包装备用；步骤S2、将步骤S1中磨好的Ti-13Nb-13Zr合金粉末利用选择性激光熔融工艺，选择性激光熔融的激光功率为300W，激光速度为1200mm/s，铺粉每层厚25μm，按照计算机预先设置好的种植体外形，加工成为牙科种植体产品。实施例3：本专利技术提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其中所使用的主料为：Ti-13Nb-13Zr合金，所述Ti-13Nb-13Zr合金牌号为TC26；本专利技术还提供了一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体的制备方法，具体加工步骤如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti-13Nb-13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状，直径在50微米，真空包装备用；步骤S2、将步骤S1中磨好的Ti-13Nb-13Zr合金粉末利用选择性激光熔融工艺，选择性激光熔融的激光功率为500W，激光速度为2000mm/s，铺粉每层厚30μm，按照计算机预先设置好的种植体外形，加工成为牙科种植体产品。实施例4：分别取上述实施例1-3所制得的牙科种植体进行性能测试，每个实施例中取牙科种植体30个，分三组分别进行强度测试，然后用于实验动物缺牙区，跟踪4周，得到以下数据：由上表可知，实施例2中原料配合比例适中，激光加工功率和速度以及球磨目数适中，制备的牙科种植体强度高，机械强度大于960MPa，且实施例1和实施例3制备的牙科种植体强度也较高，机械强度大于900MPa，三个实施例制备的牙科种植体都能够满足牙科种植体的日常使用需求，在使用过程中不会发生断裂以及咬合松动不稳定的情况。实施例5：分别取上述实施例1-3所制得的牙科种植体进行性能测试，每个实施例中取牙科种植体30个，分三组分别进行弹性模量测试，然后用于实验动物缺牙区，跟踪4周，得到以下数据：由上表可知，实施例2中原料配合比例适中，激光加工功率和速度以及球磨目数适中，制备的牙科种植体弹性模量大幅度降低至小于37GPa，三组实施例中制备的牙科种植体弹性模量大幅度降低至小于40GPa，都与牙槽骨弹性模量接近，种植体周围远期骨吸收发生率降低。实施例6：分别取上述实施例1-3所制得的牙科种植体进行性能测试，每个实施例中取牙科种植体30个，分别用于实验动物缺牙区，跟踪4周，然后进行毒性测试，得到以下数据：由上表可知，实施例1-3中Ti-13Nb-13Zr合金各元素本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其特征在于：其中所使用的主料为：Ti‑13Nb‑13Zr合金。
【技术特征摘要】
1.一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其特征在于：其中所使用的主料为：Ti-13Nb-13Zr合金。2.根据权利要求1所述的一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其特征在于：所述Ti-13Nb-13Zr合金牌号为TC26。3.根据权利要求1所述的一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体，其特征在于：还包括一种高强度、低弹性模量、无毒性钛铌锆合金牙科种植体的制备方法，具体加工步骤如下：步骤S1、磨粉，使用等离子激光在氩气保护下将准备好的Ti-13Nb-13Zr合金高速旋转甩出成球形粉状...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔栒柏，
申请(专利权)人：珠海乔丹科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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