[发明专利]制备替代承重骨组织的医用多孔金属材料的方法

摘要

一种制备替代承重骨组织的医用多孔金属材料的制备方法，钽粉与造孔剂、成型剂混合，再将混合粉末压制到有机泡沫体中成型、脱脂、烧结、冷却和热处理；压制成型压力50～100Mpa，脱脂过程以0.3℃/min～2℃/min的速率逐步升温至400～800℃，以氩气通入构成保护气氛并保温300min～360min；造孔剂为碳酸氢铵或双氧水，所述成型剂为硬脂酸、硬脂酸锌、石蜡、合成树脂中的一种或多种；在10^-4Pa～10^-3Pa下，以10～20℃/min升温至800～900℃、保温240～480min，再以2～5℃/min冷至400℃、保温120～300min，然后随炉冷却至室温。经过测试其杂质含量低于0.2%、密度达6.67～8.34g/cm³，孔隙度达50～60%，孔隙直径达150～450μm，弹性模量可达4.5～6.0Gpa，弯曲强度可达100～120Mpa。

主权项

一种制备替代承重骨组织的医用多孔金属材料的制备方法，以粒径小于43μm、氧含量小于0.1%的金属钽粉，硬脂酸锌和碳酸氢铵混合粉为原料，再经压制成型、脱脂处理、真空烧结、真空退火及常规后处理；其中，硬脂酸锌占9%、碳酸氢铵占20%、金属钽粉占71%，以体积百分含量计；压制成型：将原料混合粉末加入注塑成型机中大约在69Mpa下压制到聚氨酯泡沫体（孔径0.48～0.89mm，密度0.015 g/cm³～0.035g/cm³，硬度大于50⁰）中成型；压制成型后将混合粉末放入非氧化气氛炉中升温至800℃左右，保护气氛为99.999%氩气进行脱脂处理，其在升温之前先通入纯净氩气至少30min以排除炉内空气，控温过程：以1.5℃/min的速率从室温升至400℃，保温300min，氩气通入量0.5L/min；以0.6℃/min的速率从400℃升至800℃，保温340min，氩气通入量1L/min；再关闭电源，脱脂后的样品随炉冷却，氩气通入量1L/min，直至冷却至室温时关闭氩气；对于脱脂处理后的样品随钨器置于高真空高温烧结炉内升温至2200℃进行真空烧结，在升温之前烧结炉的真空度至少要达到10^‑4Pa，以10～15℃/min的速率从室温升至1200℃，保温30min，真空度为10^‑4Pa；以10℃/min的速率升至1500℃，保温30min，真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa；以6℃/min的速率升至2200℃，保温120min，真空度为10^‑3Pa；烧结完毕，真空度为10^‑3Pa，以10～15℃/min的速率冷却至1600℃，保温30min；以12℃/min的速率冷却至1200℃，保温60min；以10℃/min的速率冷却至800℃，然后随炉冷却；对于真空烧结冷却后的样品随刚玉容器置于真空退火炉中升温去应力退火处理，在升温之前退火炉内的真空度至少要达到10^‑4Pa，是真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa，以17℃/min升温至800～900℃、保温300min，再以4.5℃/min冷至400℃、保温220min，以19～21℃/min冷却至室温；最后进行常规后处理制得多孔钽。