[发明专利]一种Ti6Al4V合金及由该合金制备的骨科植入物

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属合金，尤其涉及一种Ti6Al4V合金及由该合金制备的骨科植入物。

背景技术

Ti6Al4V合金具有优良的力学性能、耐腐蚀性及生物相容性，是一种理想的外科植入材料。有关新型医用材料的研究很多，但Ti6Al4V合金仍是国内外技术最成熟、应用最广泛的外科植入物用钛合金，其加工材规格多为直径5～75mm，广泛应用于齿根植入、内固定螺钉、膝盖骨、髋关节和髋臼等方面。

在国外，Ti6Al4V合金早在20世纪50～60年代已在医学领域得到应用，美国外科植入物使用低间隙Ti6Al4V合金，Ti6Al4V合金也列入了ISO-5832-3国际标准，并给出了Ti6Al4V合金成分。国内标准GB/T13810—2007外科植入物用钛及钛合金加工材中也明指出Ti6Al4V合金的成分参照GB/T 3620.1-2007钛及钛合金牌号和化学成分。

表一：国内外外科植入物用钛合金标准中Ti6Al4V合金的成分表

元素ISO-5832-3(质量百分比)GB/T 3620.1-2007(质量百分比)Al5.5～6.755.5～6.8V3.5～4.53.5～4.5Fe≤0.3≤0.3O≤0.2≤0.2C≤0.08≤0.08N≤0.05≤0.05H≤0.015≤0.015Ti余量余量

中国专利CN103628052A公开了当Ti6A14V合金人工骨长期处于人体体液环境中时,其表面将会自发形成的具有防御保护性的二氧化钛薄膜，所生成的TiO₂薄膜稳定性、耐久性差,且极可能被剥离甚至溶解于人体中,导致Ti6A14V合金中的有毒元素A1、V析出,并且随着这层TiO₂薄膜的破坏,Ti6A14V合金表面的腐蚀作用将会加剧。由于Ti6A14V合金存在的磨损、腐蚀、植入感染问题，常常导致人工骨植入失败。上述两种标准中Ti6A14V合金均给出了氧含量最高不超过质量分数0.2％的限量及其他微量元素的限量范围，然而并没有给出一个如何能降低人体感染率的氧元素及其他微量元素的合理控制范围，一直困扰人们去寻找避免Ti6A14V合金造成的人体感染的问题，如CN103628052A号专利通过在钛合金微孔骨表面形成二氧化钛薄膜以避免人体感染，大大增加了成本。

发明内容