[发明专利]石墨烯/碳化物增强镁基复合材料骨植入体及其成形方法

权利要求书

1.一种石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体，其特征在于，包括镁合金骨植入体基体，该基体内部分散有纳米石墨烯及原位生成的纳米TiC陶瓷相；所述纳米TiC陶瓷相由石墨烯与经磁控溅射工艺沉积在石墨烯表面的金属Ti在高能激光束作用下原位反应生成。

2.一种权利要求1所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)采用非平衡磁控溅射工艺在纳米级石墨烯表面沉积纳米金属Ti；

(2)称取医用球形镁合金粉末与经纳米Ti改性的石墨烯，利用惰性气体辅助保护的无球式球磨工艺，获得混合均匀的复合材料粉末；

(3)在高纯氩气保护下，采用激光选区熔化成形工艺，将所述复合材料粉末成形得到原位合成纳米TiC陶瓷和纳米石墨烯协同增强的镁基纳米复合材料骨植入体。

3.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，步骤(1)中，所述非平衡磁控溅射工艺条件为：石墨烯粉末施加的偏压为-10～-100V，溅射功率为50～200W，石墨烯粉末样品架的超声摇摆频率为0.5～3Hz。

4.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，步骤(2)中，所述球形镁合金粉末与经纳米Ti改性的石墨烯的质量比为200:1～1000:1。

5.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，步骤(2)中，所述球形镁合金为医用Mg-Al合金、Mg-Si合金或Mg-Ca合金。

6.根据权利要求5所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，所述球形镁合金粉末的粒径为15～65μm。

7.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化物协同增强镁基纳米复合材料骨植入体的成形方法，其特征在于，步骤(3)中，所述激光选区熔化成形工艺条件为：激光束能量密度为200～400J/m，含氧量低于10ppm。