[发明专利]一种医用金属复合材料

说明书

一种医用金属复合材料，包括金属基体、附着在金属基体上的多孔金属层，在多孔金属层与金属基体之间，有一金属过渡层，金属过渡层厚度不低于金属过渡层相邻的多孔金属层上多孔金属的孔腔壁厚的2倍，与金属过渡层相邻的金属基体表面加工后的表面硬度值是金属过渡层的硬度值的2倍以上，该种医用金属复合材料将多孔金属层产生的应力在低硬度的金属过渡层上缓冲释放，有效地减小了多孔金属层产生的应力对医用金属复合材料的不利作用，提高了医用金属复合材料的寿命。

技术领域

本发明涉及一种假体材料，具体涉及一种含有多孔金属层的金属复合材料。

背景技术

多孔金属作为一种兼具功能和结构双重属性的性能优异的新型工程材料，在冶金机械、石油化工、能源环保、国防军工、核技术和生物制药、医疗器械等行业得到了广泛应用。例如，多孔金属可用于吸能减震、消音降噪，如用于汽车的座椅、防冲档，用作滤音器；多孔金属可用于将气体或液体进行过滤与分离，从而达到介质的净化与分离作用；多孔金属可用于热交换器，效率很高；多孔金属如泡沫镍、泡沫铜可作为优秀的电极材料，适用于各种蓄电池、燃料电池和太阳能电池；多孔金属如多孔钛、多孔钽、多孔铌、多孔不锈钢等可用作假体材料，如骨植入物、牙齿等。

在用作假体材料时，多孔金属常作为一多孔层附着在金属基体上，多孔金属由于非致密的特点，会对所附着的金属基体产生影响，特别是载荷较重的金属基体。专利US2002/0120344A1《具有加强筋的股骨柄假体》指出，同样基体尺寸的金属股骨柄，具有多孔层的金属股骨柄的疲劳寿命低于无多孔层的金属股骨柄，这是因为多孔层在金属股骨柄基体与多孔层间有尖角，会产生应力，从而降低金属股骨柄的疲劳寿命，但如何减小多孔层应力对金属基体的不利影响，US2002/0120344A1并未给出技术方案。

发明内容：

本发明的目的是提供一种寿命更长的医用金属复合材料。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种医用金属复合材料，包括金属基体、附着在金属基体上的多孔金属层，在多孔金属层与金属基体之间，有一金属过渡层，金属过渡层厚度不低于金属过渡层相邻的多孔金属层上多孔金属的孔腔壁厚度的2倍，与金属过渡层相邻的金属基体表面加工后的表面硬度值是金属过渡层的硬度值的2倍以上。低硬度及2倍于多孔金属的孔腔壁厚度的金属过渡层可以有效吸收、缓冲释放多孔金属产生的应力，并使得基体免于受到应力作用，从而达到延长该材料的使用寿命的目的。

进一步说，为了更好地吸收、缓冲释放多孔金属产生的应力，发明人选择2倍以上于金属基本的延伸率的金属过渡层以进一步提高复合材料的使用寿命。

进一步说，为了更进一步提高复合材料的使用寿命，所述的医用金属复合材料，所述的多孔金属层中与金属过渡层相邻的多孔金属，自多孔金属层与金属过渡层交界面起至少2个孔单元厚度的多孔金属的孔腔壁厚度为其他部位腔壁厚度的2倍以上。

进一步说，为了更进一步提高复合材料的使用寿命，所述的医用金属复合材料，所述的多孔金属层的孔是均匀的。

进一步说，所述的医用金属复合材料，所述的自多孔金属层中与金属过渡层交界面起至少2个孔单元厚度的多孔金属的孔是均匀的。

进一步说，所述的医用金属复合材料，所述的多孔金属层的孔是均匀的是指在多孔金属层上任取的多个体积不大于1立方毫米的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，而任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4%。

进一步说，所述的医用金属复合材料，所述的自多孔金属层中与金属过渡层交界面起至少2个孔单元厚度的多孔金属的孔是均匀的是指在自多孔金属层中与金属过渡层交界面起至少2个孔单元厚度的多孔金属上任取的多个体积不大于1立方毫米的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，而任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4%。