[发明专利]一种高强度低成本钛基非晶合金的制备方法

说明书

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种高强度低成本钛基非晶合金的制备方法。本发明高强度低成本钛基非晶合金的制备方法包括以下步骤：（1）将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分别按Ti60Zr10Si15Ta15‑x Nbx(x=3‑11at. %)名义组分配比；（2）先将Ta与Si一起熔炼成中间合金，剩余的Si再与Nb一起熔炼形成中间合金，将纯Ti、纯Zr、剩余的Si、Ta Si中间合金及Si Nb中间合金一起熔炼成母合金。本发明高强度低成本钛基非晶合金的制备方法具有成本低、可以做成大块便于应用，方法简单等优点。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种高强度低成本钛基非晶合金的制备方法。

背景技术

目前的医用材料领域中，用于制造各种人工骨、人工关节及各种内、外固定器械及用于制造填充体、义齿、矫形丝、种植体及各种辅助治疗器材的需求越来越大。我国对生物医学材料的研究起步较晚，国产生物材料及其产品占世界市场份额不到2%，绝大部分依靠进口。

生物医用材料是将材料植入人体并使之与周围的组织相结合，既不对人体产生毒性，又有利于对生物机体的诊断与修复，具有治愈或替换损坏的组织与器官等作用。人们根据材料的物质属性和来源，将生物医用材料分为四大类，即无机非金属材料、高分子材料、金属材料与复合材料。与其他三类材料相比，金属材料更优异的性能，如高强度、耐疲劳、良好的韧性、优异的塑性等。

在金属材料中以钛合金材料开发为主，目前仍有含人体有毒元素的钛合金在使用，如 Ti-Ni 合金等。即使大多数不含有毒元素的Ti合金，其弹性模量（50~110 GPa）与骨骼的弹性模量(5~30 GPa)也有较大的差距，并且存在强度不够和成本较高的缺点。因此，研制一种同时具有足够的强度和适宜的弹性模量，、优异的耐腐耐磨性能且成本低的钛合金生物医用材料是非常必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强度低成本钛基非晶合金的制备方法。本发明高强度低成本钛基非晶合金的制备方法具有成本低、可以做成大块便于应用，方法简单等优点；

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为。

一种高强度低成本钛基非晶合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分别按Ti60Zr10Si15Ta15-x Nbx (x= 3-11at. %)名义组分配比；

（2）先将Ta与Si一起熔炼成中间合金，剩余的Si再与Nb一起熔炼形成中间合金，将纯Ti、纯Zr、剩余的Si、Ta Si中间合金及Si Nb中间合金一起熔炼成母合金；

（3）母合金熔化后靠吸铸进入水冷铜模冷却形成非晶合金。

所述步骤（1）将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Nb（Nb的含量≥99%）分别按Ti60Zr10Si15Ta15-x Nbx (x= 7at. %)名义组分配比。