[发明专利]一种诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体及其成形方法

权利要求书

1.一种诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，在选区激光熔化成形的钛合金多孔结构植入体孔内挤压充填具有缓释的镁合金和骨诱导生长的纳米羟基磷灰石复合材料，形成梯度钛镁复合材料植入体；

梯度钛镁复合材料植入体的成形方法包括以下步骤：

（1）将球形医用钛合金粉末采用选区激光熔化技术成形钛合金多孔结构植入体；

（2）在高纯氩气保护下，将镁合金粉末和纳米羟基磷灰石粉末在高能球磨机中研磨混合，获得均匀混合的复合材料粉末；

（3）利用步骤（2）中的复合材料粉末包裹步骤（1）得到的钛合金多孔植入体，置入静液挤压机的陶瓷挤压筒内，进行抽真空至5×10^-3～1×10^-3 Pa，对挤压筒加热至镁合金粉末熔化后保温，并在挤压筒外圈施加磁场；

（4）在挤压筒两侧循环施加压应力；

（5）待压应力施加结束后，挤压筒停止加热，镁合金熔体温度冷却至熔点时，将填充镁合金的钛合金多孔植入体取出至高纯氩气环境中冷却凝固，最终获得梯度钛镁复合材料植入体；

步骤（1）中，所述球形医用钛合金粉末为医用纯钛粉末、Ti-Nb合金粉末中的一种或两种的混合物，所述Ti-Nb合金粉末中Ti的质量分数为65～80%，Nb的质量分数为20～35%。

2.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的选区激光熔化技术的条件如下：激光功率120～250W、扫描速度800～2000mm/s、扫描间距70～110μm。

3.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（2）中，所述镁合金粉末的粒径为15～60μm，所述纳米羟基磷灰石粉末的粒径为10～100nm。

4.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的镁合金粉末包括Mg-Zn合金粉末、Mg-Ca合金粉末和Mg-Zr合金粉末中一种或几种的混合物；

所述的Mg-Zn合金粉末中Zn的质量分数为3~8% ，余量为Mg和不可避免的杂质；

所述的Mg-Ca合金粉末中Ca的质量分数为0.5-1.5%，余量为Mg和不可避免的杂质；

所述的Mg-Zr合金粉末中Zr的质量分数为0.5-3.5%，余量为Mg和不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的镁合金粉末和纳米羟基磷灰石粉末质量比为10:1～50:1。

6.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的挤压筒加热温度为650～750℃，保温温度为740～750℃，保温时间为10～30min；

步骤（3）中，挤压筒外圈施加磁场强度为0.05～0.3 T。

7.根据权利要求1所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的挤压筒两侧循环施加的压应力条件为：压应力大小为0.5～5 MPa，每施加压应力2～10min后停止5min，如此交替3～10个循环。

8.权利要求1~7任一所述的诱导骨生长的梯度钛镁复合材料植入体的成形方法制备得到的梯度钛镁复合材料植入体。