[发明专利]一种高强度低模量医用超细晶钛基复合材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201210053390.X | 申请日： | 2012-03-02 |
| 公开（公告）号： | CN102534301A | 公开（公告）日： | 2012-07-04 |
| 发明（设计）人： | 李元元;邹黎明;杨超;李玉华 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | C22C14/00 | 分类号： | C22C14/00;C22C1/04;A61L27/02 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 盛佩珍 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 强度 低模量 医用 超细晶钛基 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种高强度低模量医用超细晶钛基复合材料，它含有钛、铌、锆和钽，其特征在于：它还含有铁，其微观结构中以β-Ti为基体相，以FeTi为增强相，具体组分及其按原子百分比计含量为：Ti 64～68at.％，Nb 20～25at.％，Zr 1.0～5.0at.％，Ta 0.5～4.0at.％，Fe 6.0～8.0at.％，其余为不可避免的微量杂质。
2.一种高强度低模量医用超细晶钛基复合材料的制备方法，包括混粉、高能球磨、脉冲电流烧结，其特征在于：该方法是脉冲电流烧结技术和非晶晶化法相结合的成形方法，它包括如下步骤及其工艺条件：
步骤一：混粉
首先按下述元素及其原子百分比用量配料：Ti 64～68at.％，Nb 20～25at.％，Zr 1.0～5.0at.％，Ta 0.5～4.0at.％，Fe 6.0～8.0at.％，其余为不可避免的微量杂质，然后在混粉机中干混至均匀；
步骤二：高能球磨制备非晶态合金粉末
将干混后的粉末进行高能球磨，直至形成具有宽过冷液相区的非晶态合金粉末，按其体积百分比计非晶相至少达80％；
步骤三：脉冲电流烧结非晶态合金粉末
采用脉冲电流快速烧结装入烧结模具内的球磨非晶态合金粉末，精确调控烧结参数，脉冲电流烧结工艺条件如下：
烧结设备：放电等离子烧结系统
烧结电流类型：脉冲电流
烧结温度TS：TS≥非晶态合金粉末的晶化温度
TS≤非晶态合金粉末的熔化温度
升温速率：50～200K/min
烧结保温时间：0～30分钟
烧结压力：40～80MPa
烧结真空度：≤3Pa
经烧结即获得微观结构中以β-Ti为基体相，以FeTi为增强相的大尺寸的高强度、低模量钛基超细晶生物医用材料。
3.根据权利要求2所述一种高强度低模量医用超细晶钛基复合材料的制备方法，其特征在于：所述烧结温度TS范围为：非晶态合金粉末的晶化温度+250K≤TS≤非晶态合金粉末的熔化温度-100K
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