[发明专利]医用多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法及其产品

权利要求书

1.一种多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1：将钛合金片和纯钽片打磨，去除表面氧化层和油污，然后依次在丙酮、酒精、去离子水中进行超声清洗；

S2：将上述步骤S1处理后的钛合金片和纯钽片组装成轧坯，其组装方式为：将钛合金片和纯钽片进行贴合，然后利用钨极氩弧焊精密焊补机在侧面贴合处进行点焊；

S3：将步骤S2组装的轧坯加热至850℃～1050℃，保温20min～40min，加热和保温过程中都具有惰性气氛保护；

S4：将步骤S3保温结束后的轧坯进行单道次或多道次轧制，空冷后得到复合材料，多道次轧制总变形率为40％～80％，第一道次变形率不低于30％，轧制过程中，钛合金片与轧制压头之间、纯钽片与轧制压头之间均具有一层石墨片；

S5：将步骤S4所述复合材料在温度700℃～800℃的条件下进行热处理30min～60min，然后空冷至室温，以使钛和钽界面处形成均匀冶金结合过渡层；

S6：将热处理后的复合材料进行激光钻孔以获得穿孔，孔径大小在300μm～600μm；

S7：将钻孔后的复合材料加热到300℃～500℃，保温10min～20min，利用热成型技术制备成设定形状的人工骨或人工关节；

S8：将步骤S7获得的人工骨或人工关节依次进行碱处理和预钙化处理，使材料表面形成一层生物活性层，以提高生物相容性。

2.如权利要求1所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，上述步骤S8中，所述碱处理和预钙化处理具体包括如下子步骤：

S81：将复合材料在浓度为0.3mol/L～0.7mol/L，温度为50℃～70℃的NaOH溶液中浸泡20h～30h；

S82：将碱处理后的复合材料浸入温度为30℃～50℃的饱和K₂HPO₄溶液中10h～14h；

S83：在0.8mol/L～1.2mol/L的CaCl₂溶液中钙化处理3h～5h。

3.如权利要求1所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，上述步骤S8中，所述碱处理和预钙化处理具体包括如下子步骤：

S81：将复合材料在浓度为0.3mol/L～0.7mol/L，温度为60℃的NaOH溶液中浸泡24h；

S82：将碱处理后的材料浸入温度为40℃的饱和K₂HPO₄溶液中12h，

S83：然后再在1mol/L的CaCl₂溶液中钙化处理4h。

4.如权利要求1-3之一所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，上述步骤S3中，升温速率为100℃/min～140℃/min。

5.如权利要求1所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将钛合金片和纯钽片依次采用400目、800目、1200目砂纸进行逐级打磨，以去除表面氧化层和油污。

6.如权利要求1所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，步骤S1中，钛合金片为TC4钛合金片。

7.如权利要求1所述的多孔钛钽人工骨、人工关节的制备方法，其特征在于，步骤S6中，激光钻孔所用的钻孔设备为YAG固体激光器。

8.如权利要求1-7之一方法制备获得的多孔钛钽人工骨、人工关节产品。