[发明专利]一种采用激光选区烧结成型制备多孔钽医用植入材料的方法

权利要求书

1.一种多孔钽医用植入材料的制备方法，其特征在于：采用粒径≤10μm纯钽粉为原料，直接进行激光选区烧结成型人骨金属仿生材料，激光选区烧结时的每层铺粉厚度在60～80μm；再对成型的人骨金属仿生材料进行包括烧结、冷却得到多孔钽医用植入材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纯钽粉原料的粒径为5～10μm。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述激光选区烧结过程中，激光功率在50～65W，扫描速度为15～25mm/s，扫描间距为0.05～0.15mm，每层铺粉层厚为60～80μm，整个成型过程在氩气保护气氛中进行，氩气纯度大于99.999%。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

a、激光选区烧结成型：将粒径为5～10μm纯钽粉输送到成型平台上，滚压铺层，再将设计好的多孔钽植入材料的UG三维模型文件输入到成型设备配套软件，并进行激光选区烧结成型；激光选区烧结的工艺参数为：激光功率在50～65W，扫描速度为15～25mm/s，扫描间距为0.05～0.15mm，每层铺粉层厚为60～80μm，整个成型过程在氩气保护气氛中进行，氩气纯度大于99.999%；

b、将a步骤所得的成型坯料进行真空烧结、冷却：第一个阶段是高温真空烧结阶段，以10～15℃/min的速率升至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；第二个阶段为缓慢冷却阶段，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。

5.如权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于：对成型坯料的烧结工艺按如下步骤进行：在真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温120～240min、随炉冷至200～300℃，再以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温180～240min，以5～10℃/min升温至2000～2200℃、保温120～360min。

6.如权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于：对成型坯料烧结、冷却后还进行退火处理，所述退火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。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a、激光选区烧结成型：将粒径为5～10μm纯钽粉输送到成型平台上，滚压铺层，再将设计好的多孔钽植入材料的UG三维模型文件输入到成型设备配套软件，并进行激光选区烧结；激光选区烧结的工艺参数为：激光功率在55～60W，扫描速度为15～25mm/s，扫描间距为0.05～0.15mm，每层铺粉层厚为70～75μm，整个成型过程在氩气保护气氛中进行，氩气纯度大于99.999%；  

b、上述所得成型坯料的真空烧结、冷却、退火：第一个阶段是高温真空烧结阶段，在真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温120～240min、随炉冷至200～300℃，再以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温180～240min，以5～10℃/min升温至2000～2200℃、保温120～360min；第二个阶段为缓慢冷却阶段，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；第三个阶段为退火，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。