[发明专利]一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法

权利要求书

1.一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于，按如下步骤制备：

(1)配制预混液：按照体积分数百分比配制预混液，在溶剂中加入有机体和造孔剂，其中有机体1-10％、造孔剂0.03-5％、余量是溶剂，搅拌至溶解完全；

(2)制备浆料：按照体积分数百分比量取粉末和预混液进行配制，分别称量体积分数30-85vol.％的羟基磷灰石粉、过渡层粉末、金属合金粉末，在a、b、c三种粉体中分别加入步骤(1)中的预混液，再加入抗氧化剂0.01-0.5％、分散剂0.01-1.5％和消泡剂0.01-0.8％搅拌均匀，得到浆料A、B、C，然后分别将浆料A、B、C放入行星球磨机中，进行混料，其中球料比为3:1-7:1，刚玉球的直径为1-5mm，球磨速度为100r/min-250r/min，球磨时间5-20min，将球磨后的A、B、C三种浆料取出备用；

(3)建模：利用三维画图软件进行画图建模，并在3D冷打印机专门的切片软件中进行转换，将程序输入3D冷打印机中；

(4)打印成型：在步骤(2)中球磨后的A、B、C三种浆料中分别滴入不同比例的引发剂，然后分别依次对应装入1、2、3号入料口中，使用多入料口3D冷打印设备根据已建好模的模型按顺序逐层打印出所需形状制品；

(5)脱脂烧结：将步骤(4)中打印好的坯体放入在脱脂炉中加热至450-900℃，保温30-200min，冷却至室温；再放入真空炉中烧结，烧结温度550-1350℃，保温60-240min，真空度为10^-1-10^-3Pa；

步骤(1)中所述的有机体主要由甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)组成，其中甲基纤维素30-70vol.％，余量是羟丙基甲基纤维素；

步骤(2)中所述的过渡层粉末是二氧化钛、二氧化锆、硅酸镁或生物玻璃中的一种或几种；

步骤(2)中所述的金属合金粉末是不锈钢、钴铬钼合金、钛及钛合金或镁合金粉末中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溶剂为水、甲苯、二甲苯、酒精、丙酮或二氯甲烷中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的造孔剂为卵清蛋白、聚乙二醇或碳酸氢铵中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的羟基磷灰石的粒度为10-100nm。

5.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的过渡层粉末是二氧化钛、二氧化锆、硅酸镁或生物玻璃中的一种或几种，粉末粒径为10-150nm。

6.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的金属合金粉末是不锈钢、钴铬钼合金、钛及钛合金或镁合金粉末中的一种或几种，粉末粒径为5-50μm。

7.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的不同比例的引发剂按照体积分数比，分别为浆料A的0.05-0.1％，浆料B的0.03-0.7％，浆料C的0.01-0.8％。

8.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的打印A、B、C三种料浆的打印速度为8-15mm/s，打印压力为0.15-0.35MPa，喷头直径为0.2-0.5mm，打印层高为0.25-0.45mm。

9.根据权利要求1所述的一种3D冷打印制备羟基磷灰石-生物医用合金植入体的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的A、B、C三种料浆的打印顺序依次为A浆料，然后为B浆料，最后为C浆料。