[发明专利]一种多孔钛合金生物材料微波制备方法

摘要

本发明提出了一种将吸波造孔剂作为烧结热源的多孔钛合金生物材料微波制备方法。该方法即利用了微波烧结特有的体加热方式，又利用了吸波造孔剂材料在低温加热阶段作为微波的主要吸收源，将微波转换成热量对钛合金坯体进行里外加热烧结，而在高温阶段自动分解，产生气体并挥发，在钛合金生物材料内部产生随机分布的气孔的特点，从而制备出高性能多孔钛合金生物材料。该方法既能克服多孔钛合金生物材料制备过程中加热不均匀引起的材料力学性能差异过大的问题，也可以克服现有的多孔钛合金生物材料制备过程中孔隙过于规律且孔隙率低的缺点，有望实现制备更加符合临床应用的多孔钛合金生物材料。

主权项

1.一种多孔钛合金生物材料微波制备方法，其步骤在于：(1)按质量百分比，选取80％～90％的粒径在5～106μm之间的TC4钛合金粉末1，添加10％‑20％的PVA微球、酚醛造孔剂或者PMMA微球中的一种或者数种作为吸波造孔剂2，用机械搅拌机3进行机械混料10～20min，得到混合物Ⅰ；(2)将配置好的混合物Ⅰ注入模具4中，在液压机5上采用100MPa的压力将其压制成块状钛合金生物材料的坯体6；(3)将脱模后的坯体6置于微波烧结装置7中，调节微波功率为2～4kW，在纯度为99.99％的氩气8保护下，对坯体6进行微波快速烧结。吸波造孔剂在烧结初始阶段充当微波吸收源，在升温到较高温度(600～1000℃)时，吸波造孔剂将自动分解并挥发出去。烧结温度采用热电偶9进行反馈控制，温度控制为800～1000℃，升温速度为20～30℃/min，保温时间30～45min，然后炉内冷却至室温，获得理想的具有生物相容性的多孔钛合金生物材料10。