The invention relates to a biomedical alloy material and a preparation method thereof, and relates to the alloy material and the preparation field thereof. The purpose is to solve the problems of poor biocompatibility and large difference between elastic modulus and natural bone in the existing biomedical materials, and the comprehensive mechanical properties need to be improved. The molecular formula of biomedical alloy is ti
【技术实现步骤摘要】
一种生物医用合金材料及其制备方法
本专利技术涉及一种生物医用合金材料及其制备方法,具体地说,涉及一种生物相容性好,耐磨性高,弹性模量低,综合力学性能良好的TiNbMoSnHf生物医用合金及其制备方法,属于合金材料及其制备
技术介绍
生物医用金属材料研究热度近年来只增不减,经历多代合金成分的发展。目前已经用于临床上的医用金属材料主要有不锈钢、Co基合金、钛及钛合金等三大类材料,但是它们面临着共同的问题:综合力学性能有待于提高:一是弹性模量较高,与自然骨相差较大,产生应力屏蔽效应,使自然骨承受的载荷降低,容易发生骨质疏松及二次骨折等危险;二是耐磨性有待提高;且在临床应用中,目前广泛使用的Ti6Al4V合金,最近的研究发现Ti6Al4V合金中V、Al等元素对细胞的接触毒性较强,生物医用合金中不适合加入此类元素。因此这些医用金属材料在长期使用后会失效,甚至会损害人类的健康,为了提高人类的健康水平,急需开发性能更优异的生物医用材料。高熵合金作为近年来出现并快速发展的一种高强度合金,完全不同于传统金属材料,它所带来的不仅是一种全新的合金设计体系,而且具有许多传统合金不具备的优异性能,如高强度、高硬度、良好的塑性以及高的耐腐蚀性等;该合金的另一个特点就是超大范围的模量可调节性。因此,我们可以通过高熵合金的设计理念,采用合金化或热处理等方法获得类似于高熵合金的低模量、高强度的生物医用材料。综上所述,使用现有的生物医用材料已经难以满足人们的需要,开发一种生物医用合金,使之具备优异的性能,将极大地拓展合金在生物 ...
【技术保护点】
1.一种生物医用合金材料,其特征在于:所述生物医用合金的分子式为:Ti
【技术特征摘要】
1.一种生物医用合金材料,其特征在于:所述生物医用合金的分子式为:TiaNbbMocSndHfe,分子式中:0.5≤a≤2.0,0.5≤b≤2.0,0.5≤c≤2.0,0.5≤d≤2.0,0≤e≤2.0,通过以下方法制备,具体是按以下步骤完成的:
一、采用Ti、Nb、Mo、Sn和Hf金属粉末,按照各元素原子百分比进行精确的称量配比,将其混合均匀;
二、使用压样机将混合的粉末压制成块,供熔炼制备合金使用;
三、使用真空非自耗电极电弧炉熔炼合金,首先将块状的样品放置在外围的熔炼槽内,并将纯钛粒放置在最中间的熔炼槽内,放置完毕之后关闭炉门,拧紧样品室四个封闭旋钮;
四、对样品室抽真空,当真空度达到5×10-3Pa后,充入纯度为99.99%氩气直到炉内压力达到半个大气压,并重复此步骤2~3次;重复抽真空的目的在于洗气,反复充放氩气使得熔炼炉中的空气尽量减到最小;
五、真空抽完之后充放氩气直到炉内压力达到半个大气压,此时便可开始进行熔炼;在熔炼样品之前先将熔炼池中的纯钛粒熔炼一遍,尽量将炉中残留的氧气消耗殆尽;
六、熔炼过程中为了使原料更好地混合均匀,每次熔炼合金熔化后,电弧保持时间在90~120s,待合金块冷却后将其翻转,如此重复4次以上;
七、熔炼完成之后,根据所需产品的尺寸形状,可将重复熔炼后的合金液浇铸在模具内,然后冷却获得。
2.一种生物医用合金的制备方法,其特征在于:通过以下方法制备,该方法具体是按以下步骤完成的:
一、采用Ti、Nb、Mo、Sn和Hf...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱锦文,唐佳毅,许艳飞,肖逸锋,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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