[发明专利]一种铜钛基生物材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种铜钛基生物材料的制备方法，属于生物医用材料制备领域。本发明所述方法为：按Ti:41～80%，Nb:15%~34%，Zr:8%~15%，Cu:2%~10%的质量百分比，分别称取Ti、Nb、Zr和Cu的金属锭；先将熔点较高的Ti、Nb、Zr金属锭熔炼，然后与Cu的金属锭一起熔炼，随炉冷却即得到Ti‑Nb‑Zr‑Cu金属铸锭。本发明制备得到抗菌钛合金生物材料的抗压强度为970～1400MPa，弹性模量为35～58GPa，接近于人骨弹性模量（10~30GPa）；植入体中含有杀菌元素Cu，能防止移植体手术移植过程中的感染，可用于人体硬组织替代和修复；此制备过程洁净、工艺简单、成本低廉，易于实现工业化生产。

主权项

1.一种铜钛基生物材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）按Ti:41～80%，Nb:15%~34%，Zr:8%~15%，Cu:2%~10%的质量百分比，分别称取Ti、Nb、Zr和Cu的金属锭，真空干燥，备用；（2）将步骤（1）中所得Ti、Nb、Zr金属锭放入电弧熔炼炉的一个熔池中，将Cu金属锭放入电弧熔炼炉的另一个熔池中，封闭电弧熔炼炉的腔室并抽真空至1×10‑3~1×10‑4 Pa，然后充入高纯氩气至0.06~0.04MPa；在高纯氩气气氛下引弧，调节熔化电流为250A~350A，磁搅拌电流为10~15A，先熔炼Ti、Nb、Zr金属锭，翻转熔化的金属铸锭，反复熔炼4~6次，待金属完全熔化并充分混合均匀后关闭电弧，随炉冷却获得成分均匀的Ti‑Nb‑Zr合金；（3）将步骤（2）所得的Ti‑Nb‑Zr合金铸锭放入放置Cu金属锭的熔池中，然后抽真空至1×10‑3~1×10‑4 Pa，将熔炼Ti、Nb、Zr金属锭所产生的废气抽出，充入高纯氩气至0.06~0.04MPa；在高纯氩气气氛下引弧，调节熔化电流在180A~250A，磁搅拌电流为10~15A，反复熔炼，待金属完全熔化并充分混合均匀后关闭电弧，所得的金属铸锭在惰性气氛下随炉冷却至室温后取出，得到Ti‑Nb‑Zr‑Cu金属铸锭。