[发明专利]一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法

说明书

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。本发明无毒钛基大块非晶合金的制备方法，具体步骤如下：（1）组分配比：分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100‑x Snx(x=4‑12at.%)名义组分配比；（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉熔炼制得母合金；（3）将母合金装入加热的石英管，通过线切割机将母合金铸锭切成块状；（4）将切割好的母合金块除油清洗；（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中熔融成液态合金，再从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，本发明无毒钛基大块非晶合金的制备方法添加Sn元素，扩大钛合金的成分涉及范围，不含有对人体有毒的元素，制备方法简单。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。

背景技术

钛合金由于具有良好的生物相容性、优异的耐腐蚀性能和力学性能，作为生物移植材料有着广阔的应用前景，而与同成分的晶态合金相比，非晶态合金具有较低的弹性模量，较高的强度和优异的耐磨耐蚀性能，因而作为生物医用移植材料，有着潜在的应用前景。

目前开发的钛基非晶合金还存在两个问题，限制了该非晶合金的实际应用。其一，非晶形成能力较好的钛基非晶合金中通常含有对人体有毒的元素，而不含有毒元素的钛合金，其非晶形成能力较差，难于制备出尺寸较大的块体非晶合金，其二，钛基非晶合金在室温下几乎没有塑性。

因此，开发出不含对人体有害元素且具有一定非晶形成能力钛基非晶合金，并制备成大块，同时改善非晶合金的室温塑性，是促进钛基非晶合金作为生物移植材料在实际应用中的关键。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法。本发明无毒钛基大块非晶合金的制备方法添加Sn元素，扩大钛合金的成分涉及范围，不含有对人体有毒的元素，制备方法简单。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为。

一种无毒钛基大块非晶合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）组分配比：将Ti（Ti的含量≥99%）、Zr（Zr的含量≥99%）、Ta（Ta的含量≥99%）、Si（Si的含量≥99%）和Sn（Sn的含量≥99%）分别按(Ti60Zr10Ta15Si15)100-x Snx(x=4-12 at. %)名义组分配比。

（2）将配比好的原料放在磁控钨极板电弧炉，炉内真空度为≥ 10-3 Pa，通入氩气，反复熔炼三到五次，制得母合金；随炉冷却后，磨去合金表面的氧化层及铸锭上下两端的杂质。

（3）将母合金装入加热的石英管，通过线切割机将母合金铸锭切成块状，尺寸为（3-4 mm）×（8-10 mm）。

（4）将切割好的母合金块装入盛有乙醇的烧杯中，通过超声设备清洗 20-30 min，自然风干。

（5）将上述（4）的母合金块装入石英坩埚中，加热至1800-2000℃，保温5-10min，向石英坩埚中顶端通入氩气，将熔融的液态合金从石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜轮上，并被旋转的铜轮带出，形成薄带，即得成品。

所述步骤（3）石英管是用GP 15-CW6 型高频加热装置感应进行加热，加热温度为800-1000℃。