[发明专利]一种医用多孔金属材料及其制备方法

权利要求书

1.一种医用多孔金属材料，其特征在于：由钽粉与聚乙烯醇、碳酸氢钠混合成混合粉末，再在50～100Mpa下将所述混合粉末压制到有机泡沫体中成型、脱脂、烧结、冷却和热处理步骤制得的；所述热处理步骤是真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升温至800～900℃、保温240～480min，再以2～5℃/min冷至400℃、保温120～300min，然后随炉冷却至室温；形成的医用多孔钽材料孔隙直径为10～25μm、孔隙度介于25～35%、弹性模量为6.0～7.0Gpa、延伸率14～15%。

2.如权利要求1所述的医用多孔金属材料，其特征在于：所述混合粉末中聚乙烯醇的用量为5～10%、碳酸氢钠的用量为20～30%、余量为钽粉，以体积百分含量计；所述有机泡沫体为孔径0.56～0.72mm，密度0.025g/cm³，硬度50⁰～80⁰的聚氨酯泡沫。

3.如权利要求2所述的医用多孔金属材料，其特征在于：所述混合粉末中聚乙烯醇占7～9%、碳酸氢钠占26～29%、余量为钽粉；所述压制成型过程中的压力优选为70～80Mpa。

4.如权利要求1、2或3所述的医用多孔金属材料，其特征在于：所述脱脂过程是以0.5℃/min～3℃/min的速率逐步升温至400～800℃，以氩气通入构成保护气氛并保温60min～240min；进一步优选以2.5～3℃/min的速率逐步升温至400～800℃，以氩气通入构成保护气氛并保温150min～240min。

5.一种医用多孔金属材料的制备方法，采用模压法烧结而成，其特点在于：以钽粉与聚乙烯醇、碳酸氢钠粉末混合成混合粉，其中聚乙烯醇的用量占5～10%、碳酸氢钠的用量占20～30%、余量为钽粉，以体积百分含量计；再在50～100Mpa下压制到孔径为0.56～0.72mm，密度0.025g/cm³，硬度50⁰～80⁰的聚氨酯泡沫中成型、脱脂、真空烧结、冷却和热处理制得多孔钽材料；所述热处理步骤是真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升温至800～900℃、保温240～480min，再以2～5℃/min冷至400℃、保温120～300min，然后随炉冷至室温。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述原料钽粉的平均粒径小于43微米、氧含量小于0.1%；所述混合粉优选为聚乙烯醇占7～9%、碳酸氢钠占26～29%、余量为钽粉，以体积百分含量计。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述混合粉优选为聚乙烯醇占8%、碳酸氢钠占27%、余量为钽粉，以体积百分含量计。

8.如权利要求5、6或7所述的制备方法，其特征在于：所述压制过程中采用的压力优选为70～80Mpa；所述热处理步骤是真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以15℃/min升温至800～900℃、保温260～320min，再以3℃/min冷至400℃、保温120min，再以18℃/min～23℃/min冷却至室温。

9.如权利要求5、6、7或8所述的制备方法，其特征在于：所述脱脂过程中优选为以0.5℃/min～3℃/min的速率逐步升温至400～800℃，以氩气通入构成保护气氛并保温60min～240min；

所述真空烧结条件包括有：真空度10^-3Pa，以10～20℃/min的升温速率从室温升至1200℃～1500℃，保温1h～2h后；再以低于20℃/min的升温速率升温至2000～2200℃，至少保温2h～4h；

所述真空烧结后的冷却条件还包括有：真空度不低于10^-3Pa，以不高于25℃/min，不低于10℃/min渐降冷却速率方式，对烧结多孔体分段降温冷却至800℃，各段保温时间30min～90min，然后随炉冷却至常温。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述脱脂处理为：逐步升温至600～800℃，具体是以纯净氩气（99.9999%）通入构成保护气氛，以1～3℃/min的速率从室温升至400℃，保温60～120min，以1.5～2.5℃/min的速率从400℃升至600～800℃，保温180～240min；所述真空烧结为：以10～15℃/min的速率从室温升至1200～1250℃，保温30～60min，真空度为10^-4Pa～10^-3Pa；以10～20℃/min的速率升至1500℃，保温30～60min，真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以6～20℃/min的速率升至2000～2200℃，保温120～240min，真空度为10^-4Pa～10^-3Pa；真空烧结后的冷却为：真空度为10^-4Pa～10^-3Pa；以10～20℃/min的速率冷却至1500～1600℃，保温30～60min；以12～20℃/min的速率冷却至1200～1250℃，保温60～90min；以10～20℃/min的速率冷却至800℃，然后随炉冷却；所述真空退火条件为：真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以15℃/min升温至800～900℃、保温260～320min，再以3℃/min冷至400℃、保温120min，再以18℃/min～23℃/min冷却至室温。