[发明专利]一种TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法

说明书

本发明涉及具有优异生物相容性的医用大类线弹性复合材料技术领域，具体地说是一种含Mo夹层的TiMo‑NiTi大类线弹性复合板及其制备方法，通过该方法实现了兼具优异生物相容性、类线弹性变形和大弹性应变量特性的层状复合材料的制备，能够解决现有单体态NiTi合金(生物相容性差)和β钛合金(类线弹性小)无法同时兼具优良生物相容性和大类线弹性(即应力随着应变增加呈现近似线性地增长并伴有大的弹性应变量)的性能瓶颈，满足生物医用构件(如自膨胀支架、智能驱动器以及传感器等)对材料在生物相容性和类线弹性变形能力方面的综合性能要求，在生物医用领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及具有优异生物相容性的医用大类线弹性复合材料技术领域，具体涉及一种含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法。

背景技术

随着全球范围内人口老龄化的到来，与衰老相关的退行性疾病发病率日益上升，给人类健康带来了一系列新的挑战。设计和研发兼具优良生物相容性(无细胞毒性)和大类线弹性(即应力随着应变增加呈现近似线性地增长，同时具有大的弹性应变量)的生物医用材料，对生物医用领域(如智能驱动器、传感器以及自膨胀支架等领域)的发展具有重要意义。

目前，可用于制造生物医用智能驱动器、传感器以及自膨胀支架的材料主要分为NiTi合金及β钛合金两类。其中，NiTi合金可以通过引入微观缺陷(包括高密度晶界和孪晶等)调控其自身的马氏体相变特征，获得大的类线弹性(类线弹性应变量可达4％)。然而，作为生物医用植入材料，NiTi合金较差的生物相容性，即NiTi合金中Ni元素的细胞毒性容易引发致敏、致畸甚至致癌等植入问题，已经受到世界范围内医学工作者和材料科学家的广泛关注。为解决生物相容性问题，自上个世纪末，美日发达国家的材料学者们已经开始研发由无细胞毒性元素(如Ti、Nb、Ta、Mo及Zr等)构成的新型β钛合金。由于此类合金的组成元素均为无细胞毒性元素，所以合金能够呈现优异的生物相容性。然而，β钛合金由于受自身晶体结构及马氏体相变本征特性(如晶体结构、相变惯习面和切变方向等)的限制，在呈现类线弹性变形时的弹性应变量处在较低的水平(类线弹性应变量处于0.5～2％之间)，难以满足新型生物医用材料对大类线弹性的性能要求。

由此可见，无论是单体态的NiTi合金还是由无细胞毒性元素构成的新型β钛合金，均无法同时满足生物医用领域对材料在优良生物相容性和大类线弹性方面的综合性能要求。基于此，本发明旨在提供一种含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法，借助外层TiMo合金优异的生物相容性(无细胞毒性)和内层NiTi合金大的类线弹性，制备出某些生物医用领域亟需的兼具优异生物相容性和大类线弹性的新型层状复合材料，对于促进生物医用领域(如智能驱动器、传感器以及自膨胀支架等领域)的快速健康发展具有重要意义。

发明内容

本发明涉及具有优异生物相容性的医用大类线弹性复合材料技术领域，具体地说是一种含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法，通过该方法实现了兼具优异生物相容性、类线弹性变形和大弹性应变量特性的层状复合材料的制备，能够解决现有单体态NiTi合金(生物相容性差)和β钛合金(类线弹性小)无法同时兼具优良生物相容性和大类线弹性(即应力随着应变增加呈现近似线性地增长并伴有大的弹性应变量)的性能瓶颈，满足生物医用构件(如自膨胀支架、智能驱动器以及传感器等)对材料在生物相容性和类线弹性变形能力方面的综合性能要求，在生物医用领域有着广阔的应用前景。

为了解决现有单体态NiTi合金(生物相容性差)和β钛合金(类线弹性小)无法同时兼具优良生物相容性和大类线弹性的性能瓶颈，本发明提供了一种含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法，借助外层TiMo合金优异的生物相容性(无细胞毒性)和内层NiTi合金大的类线弹性，制备出某些生物医用领域(如智能驱动器、传感器以及自膨胀支架等领域)亟需的兼具优异生物相容性和大类线弹性的新型层状复合材料，在生物医用领域具有重要市场前景。

根据本发明的含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板的原材料包括：