[发明专利]一种替代牙骨的医用多孔金属材料及其制备方法

摘要

一种替代牙骨的医用多孔金属材料，由钽粉与聚乙烯醇、碳酸氢钠混合成混合粉末，再在50～100MPa下将所述混合粉末压制到有机泡沫体中成型、脱脂、烧结、冷却和热处理步骤制得的；所述烧结步骤是真空度为10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温120～240min、随炉冷至200～300℃，再以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温180～240min，以5～10℃/min升温至2000～2200℃、保温120～360min，形成的医用多孔钽材料孔隙直径为15～28μm、孔隙度介于20～35%、弯曲强度为130～140MPa、抗压强度为140～170MPa，本发明多孔钽非常适合用于替代牙骨的医用植入材料。

主权项

一种多孔钽，其特征在于：它以粒径小于43μm、氧含量小于0.1%的金属钽粉，聚乙烯醇和碳酸氢钠混合粉为原料，再经压制成型、脱脂处理、真空烧结、真空退火及常规后处理制得；其中，聚乙烯醇占7%、碳酸氢钠占20%、金属钽粉大约占73%，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在86Mpa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以一定的升温速率升温至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1.8℃/min的速率从室温升至400℃，保温76min，氩气通入量0.5L/min；以2.5℃/min的速率从400℃升至800℃，保温215min，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进行真空烧结，在升温之前烧结炉的真空度达到10^‑3Pa，以10～20℃/min的速率升至1600℃，保温145min，随炉冷至200～300℃；再以10～20℃/min的速率升至1750℃，保温190min，以6℃/min的速率升至2200℃，保温200min，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以一定的升温速率升温至1250℃进行去应力退火处理，在升温之前退火炉内的真空度至少要达到10^‑4Pa，以15℃/min的速率从室温升至1250℃，保温240min，真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa；再以5℃/min的速率冷却至1000℃，保温180min，真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa；以10℃/min的速率冷却至800℃，保温120min，真空度为10^‑4Pa；以20℃/min的速率冷却至室温，真空度为10^‑4Pa，最后进行常规后处理制得多孔钽。