[发明专利]一种硬组织生物医用原位自生锆基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硬组织生物医用原位自生锆基复合材料，其特征在于：所用原料组分及重量百分比为：铜3.5%～4.5%，铌0.1～1.2%，余量为海绵锆。

2.根据权利要求1所述的硬组织生物医用原位自生锆基复合材料，其特征在于：所用原料组分及重量百分比为：铜4.0%，铌0.5～1.0%，余量为海绵锆。

3.根据权利要求1或2所述的硬组织生物医用原位自生锆基复合材料，其特征在于：海绵钛、铜以及铌的纯度都在99.0%以上。

4.根据权利要求3所述的硬组织生物医用原位自生锆基复合材料，其特征在于：硬组织生物医用原位自生锆基复合材料的杨氏模量为25~31 GPa，最大抗压强度达到1100~1300 MPa，压缩率为20.0~28.0%，屈服强度为750~1000MPa。

5.一种如权利要求1~3所述硬组织生物医用原位自生锆基复合材料的制备方法，其特征在于：它的制备步骤如下：

（1）原料称取，根据各原料组分的重量百分比分别称取海绵锆、铜以及铌；原料粒径尺寸控制在2厘米以下； 

（2）原料混合，将称好的原料搅拌混合均匀； 

（3）原料熔炼，将混合均匀的原料放入非自耗真空电弧炉内的坩埚中，然后抽真空，真空度控制为1×10^-2～1×10^-3Pa；再通入惰性气体进行洗气除去残留的空气；最后在惰性气体的保护下进行熔炼，熔炼温度为2800～3000℃；熔炼电压为220V，熔炼电流控制在180~200A，保持100 s~150 s，然后再将电流缓慢调节至0A，电流下降至0 A 的时间为40~60s，如此反复熔炼5遍以上，得到粗合金铸锭；

（4）粗合金铸锭的冷却，在惰性气体保护下，对坩埚底部通水，利用流动的水对粗合金铸锭进行快速冷却，粗合金由液态到固态的冷却时间为10~30秒，然后继续保持对坩埚底部通水，将合金铸锭继续停放在炉内冷却，冷却至室温后取出，整个冷却时间400~600秒，得到硬组织生物医用原位自生锆基复合材料。

6.根据权利要求5所述的硬组织生物医用原位自生锆基复合材料的制备方法，其特征在于：所述抽真空和洗气反复进行2～4次。

7.根据权利要求5所述的硬组织生物医用原位自生锆基复合材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气，压强为一个标准大气压。