專利名稱：一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬超細(xì)晶合金的粉末冶金制備技術(shù)，具體是指一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鈦合金具有生物相容性好、綜合力學(xué)性能優(yōu)異、耐腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，目前已是國內(nèi)外金屬生物醫(yī)用主流產(chǎn)品。適合于生物醫(yī)用的鈦合金要求有高的強(qiáng)度和低的彈性模量， 彈性模量過高，植入鈦合金會與人體骨骼不匹配，引起應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象。
與α+β型鈦合金相比，β鈦合金不但具有更低的彈性模量和更高的強(qiáng)度，而且還能獲得更好的強(qiáng)韌性組合，因而β鈦合金更適合應(yīng)用為生物醫(yī)用材料。目前開發(fā)的醫(yī)用 β鈦合金一般包含Nb、Zr、Ta等合金元素。據(jù)報(bào)道，Ti_35Nb-7&-5Ta合金彈性模量僅為 55GPa,是目前文獻(xiàn)報(bào)道的最低值之一。
鈦合金由于具有低導(dǎo)熱率和低彈性模量，給它的機(jī)加工帶來一定困難。對目前開發(fā)的低模量β型鈦合金而言，由于其主要組成元素Ti、Nb、Zr、Ta為高熔點(diǎn)物質(zhì)，且其熔點(diǎn)和密度差異較大，所以用鑄造法生產(chǎn)存在晶粒粗，成分偏析較大等缺點(diǎn)。粉末冶金作為一種近凈成形工藝，可以避免鑄造法的缺陷，有效降低鈦合金的生產(chǎn)成本。
研究表明，細(xì)晶材料比粗晶材料具有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。對于生物醫(yī)學(xué)材料而言，除了力學(xué)性能優(yōu)越以外，細(xì)晶材料在耐磨性、生物相容性方面也有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。題為“劇塑性變形制備的超細(xì)晶鈦的干滑動摩擦磨損性能”(“Dry-sliding tribological properties of ultrafine-grained Ti prepared by severe plastic deformation")的論文，公開了不同晶粒尺寸的Ti在不同環(huán)境下的摩擦性能，結(jié)果表明超細(xì)晶的Ti比粗晶Ti具有更好的摩擦性能(P. La，J. Ma, Y. T. Zhu, J. Yun,Acta materialia， 2005，53，5167-5173)。題為“納米相金屬Ti、Ti6A14V、CoCrMo具有提高的成骨細(xì)胞黏附性能，，("Increased osteoblast adhesion on nanophase metals :Ti,Ti6A14V,and CoCrMo”) 的論文，公開了對同成分純鈦和鈦合金，晶粒尺寸對其生物相容性的影響，研究得出納米晶材料比細(xì)晶材料具有更好的造骨細(xì)胞粘附力(T. JJebster，J. U.Ejiofor, Biomaterials, 2004，25，4731-4739)。因此，制備超細(xì)晶甚至是納米晶生物醫(yī)學(xué)材料，已成為生物醫(yī)用材料領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢和目前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。但是目前鑄造法只能制備晶粒粗大的產(chǎn)品，從而導(dǎo)致合金生物相容性較差和力學(xué)性能降低。放電等離子燒結(jié)(Spark Plasma Sintering，簡稱SPQ技術(shù)具有加熱速率快、加熱時間短等特點(diǎn)，可有效制備納米晶、超細(xì)晶材料。如能采用SPS技術(shù)制備超細(xì)晶生物材料，將極具研究價值。
發(fā)明人在前期研究中，采用SPS技術(shù)-非晶晶化法方法制備出Ti-35Nb_7&-5Ta 超細(xì)晶合金。即先機(jī)械合金化制備非晶粉末，然后采用SPS進(jìn)行燒結(jié)，所得樣品微觀結(jié)構(gòu)為體心立方β "Ti基體包圍密排六方a-Ti相，其壓縮斷裂強(qiáng)度低于2120MPa，彈性模量高于80GPa，而且無塑性；研究成果已發(fā)表于《Powder metallurgy》期刊“采用機(jī)械合金化和 S PS 方法制備生物 Ti-;35Nb-7Zr-5Ta 合金”(“Fabrication of biomedicalTi-35Nb-7Zr-5Ta alloys by mechanical alloying and spark plasma sintering，，)。
由于1 元素為β -Ti穩(wěn)定元素，且生物相容性好。為了改善Ti-Nb-Zr-Ta系合金力學(xué)性能，研究者將狗元素按一定比例加入合金中，采用SPS技術(shù)-非晶晶化法進(jìn)行制備，然而，對比實(shí)驗(yàn)表明1 元素過多和過少，合金均無塑性，因此必須找到合理的配伍組分及其含量才能獲得具有高強(qiáng)度以及顯著的塑性，且彈性模量較低的體心立方β -Ti基體包圍體心立方!^eTi相結(jié)構(gòu)的合金。另外，研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械合金化制備非晶粉末工藝的優(yōu)化至關(guān)重要，例如球磨時間過長，使非晶相又轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米晶相，在后續(xù)SPS燒結(jié)過程中，納米晶相無法實(shí)現(xiàn)相分離形成兩相區(qū)，從而導(dǎo)致樣品力學(xué)性能下降。又如燒結(jié)溫度過高或過低都對材料性能有影響，燒結(jié)溫度過低，材料為納米晶結(jié)構(gòu)，且致密度不夠，無塑性；燒結(jié)溫度過高，晶粒長大，會導(dǎo)致性能降低。
因此，若能采用粉末冶金方法，通過選擇并優(yōu)化生物相容性好的元素及其含量，制備具有高強(qiáng)度、低模量的超細(xì)晶β鈦合金，用于生物醫(yī)用領(lǐng)域，是一項(xiàng)很有意義的工作。至今，尚無采用粉末冶金技術(shù)制備高強(qiáng)度、低模量的鈦基超細(xì)晶生物醫(yī)用合金相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，通過合理組分配比及其粉末冶金工藝的優(yōu)化，提供一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料及其制備方法。實(shí)現(xiàn)微觀組織晶粒均勻、近全致密和生物相容性優(yōu)異的鈦基生物醫(yī)用材料的粉末冶金制備。
本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料，它含有鈦、鈮、鋯和鉭，其特征在于 它還含有鐵，其微觀結(jié)構(gòu)中以β -Ti為基體相，以!^eTi為增強(qiáng)相，具體組分及其按原子百分比計(jì)含量為:Ti 64 68at. %,Nb 20 25at. %,Zr 1· 0 5. Oat. %,Ta 0. 5 4. Oat. %， ！^ 6. 0 8. Oat. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)。
一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件
步驟一混粉
首先按下述元素及其原子百分比用量配料Ti 64 68at. %,Nb 20 25at. %, Zr 1. 0 5. Oat. %, Ta 0. 5 4. Oat. %, Fe 6. 0 8. Oat. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)，然后在混粉機(jī)中干混至均勻；
步驟二 高能球磨制備非晶態(tài)合金粉末
將干混后的粉末進(jìn)行高能球磨，直至形成具有寬過冷液相區(qū)的非晶態(tài)合金粉末， 按其體積百分比計(jì)非晶相至少達(dá)80% ；
步驟三脈沖電流燒結(jié)非晶態(tài)合金粉末
采用脈沖電流快速燒結(jié)裝入燒結(jié)模具內(nèi)的球磨非晶態(tài)合金粉末，精確調(diào)控?zé)Y(jié)參數(shù)，脈沖電流燒結(jié)工藝條件如下
燒結(jié)設(shè)備放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)電流類型脈沖電流
燒結(jié)溫度Ts =Ts彡非晶態(tài)合金粉末的晶化溫度
Ts <非晶態(tài)合金粉末的熔化溫度
升溫速率50 200K/min
燒結(jié)保溫時間0 30分鐘
燒結(jié)壓力40 80MPa
燒結(jié)真空度彡3Pa
經(jīng)燒結(jié)即獲得微觀結(jié)構(gòu)中以β -Ti為基體相，以!^eTi為增強(qiáng)相的大尺寸的高強(qiáng)度、低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料。
所述燒結(jié)溫度Ts優(yōu)選范圍為非晶態(tài)合金粉末的晶化溫度+250Κ ( Ts <非晶態(tài)合金粉末的熔化溫度-100Κ。
本發(fā)明制備方法的原理為本發(fā)明設(shè)計(jì)的合金成分，首先經(jīng)高能球磨制備具有寬過冷液相區(qū)的非晶態(tài)合金粉末，再利用脈沖電流燒結(jié)技術(shù)將所得非晶態(tài)合金粉末在加壓狀態(tài)下在過冷液相區(qū)內(nèi)快速致密化成形，然后利用非晶晶化法，使非晶相在隨后的升溫?zé)Y(jié)過程中晶化轉(zhuǎn)變?yōu)槌?xì)晶雙相結(jié)構(gòu)。在燒結(jié)過程調(diào)控?zé)Y(jié)溫度、燒結(jié)速率、保溫時間等參數(shù)控制所得材料的晶粒尺寸，即可得到高強(qiáng)度、低模量的醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的制備方法有助于獲得超細(xì)晶結(jié)構(gòu)，制備材料晶粒尺寸均在 150nm-350nm之間，制備的鈦基超細(xì)晶復(fù)合材料近全致密，從而具有優(yōu)異的生物相容性。
2、采用粉末冶金方法可以克服鑄造法帶來的缺陷，加工過程簡單、操作方便，成材率高、節(jié)約原材料和近終成形；同時，成形的材料尺寸較大，內(nèi)部界面清潔且晶粒尺寸可控。
3、本發(fā)明制備的大尺寸醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、低模量的特點(diǎn)，采用MTS810材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓縮力學(xué)性能測試，制備材料其屈服強(qiáng)度> 2200MPa，斷裂強(qiáng)度 > 2500Mpa，斷裂應(yīng)變> 6. 8%。采用超聲法測量其彈性模量，在55GI^左右；滿足作為生物醫(yī)用材料的應(yīng)用要求，具有良好的推廣應(yīng)用前景。


圖1為實(shí)施例1制備的高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的掃描電鏡圖2為實(shí)施例1制備的高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的透射電鏡圖3為實(shí)施例1制備的高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的室溫壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線。
具體實(shí)施方式
通過如下實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法，該方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件
步驟一混粉
首先按下述元素及其原子百分比用量配料Ti 66at. %,Nb 22at. %,Zr 4at. %, Ta lat. %, Fe 7at. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)。鈦、鈮、鋯、鉭和鐵均以單質(zhì)粉末的形式加入，其中，各元素粉末的平均顆粒尺寸均約為50 μ m，除了鈦粉的純度為99. Iwt. %外，其余顆粒粉末的純度均高于99. 9wt. %。然后，將混合粉末在V-0. 002型混粉機(jī)中干混M 個小時。
步驟二 高能球磨制備非晶態(tài)合金粉末
采用QM-2S P20型行星球磨機(jī)進(jìn)行高能球磨，QM-2S P20型行星球磨機(jī)的磨球和球磨罐內(nèi)壁材質(zhì)均采用不銹鋼，球料質(zhì)量比為12 1，球磨時球磨罐內(nèi)充高純氬氣(純度為99. 999% )作為保護(hù)氣氛，球磨轉(zhuǎn)速為3. 8s-l，球磨時間為40小時。完成高能球磨后經(jīng)檢測，非晶相約占合金粉末總體積的80%;采用DSC(差示掃描量熱法)在加熱速率為20K/ min下測量制備的非晶態(tài)合金粉末的過冷液相區(qū)寬度為63K，晶化溫度為823K，熔化溫度為 1432Κ0
步驟三脈沖電流燒結(jié)非晶態(tài)合金粉末
將15g高能球磨后的非晶態(tài)合金粉末裝入直徑為Φ 20mm的石墨模具中，通過正負(fù)石墨電極先預(yù)壓非晶粉末到50MPa，抽真空到3Pa ；燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下
燒結(jié)設(shè)備Dr. Sintering SPS-825放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)電流類型脈沖電流
脈沖電流的占空比12 2
燒結(jié)溫度Ts :123;
燒結(jié)時間5分鐘升溫到1233K，其升溫速率為186K/min
燒結(jié)保溫時間30分鐘
燒結(jié)壓力=5OMPa
對粉末進(jìn)行快速燒結(jié)，即可獲得直徑為Φ 20mm的高強(qiáng)度、低模量的醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料(如果燒結(jié)模具直徑大，復(fù)合材料尺寸也就大)。如圖1所示的掃描電鏡圖說明 β -Ti基體相包圍!^eTi增強(qiáng)相；如圖2所示的透射電鏡圖說明，其平均晶粒尺寸為200 300nm ；如圖3所示的室溫壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線說明屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變分別為 2252、2Μ0ΜΙ^和8. 18% ；采用超聲法測量其彈性模量為MGPa。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法，該方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件
步驟一混粉
首先按下述元素及其原子百分比用量配料Ti 64at. %,Nb 24at. %,Zr lat. %, Ta 3at. %, Fe 8at. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)，鈦、鈮、鋯、鉭和鐵均以單質(zhì)粉末的形式加入，其中，各元素粉末的平均顆粒尺寸均約為50μπι，除了鈦的純度為99. Iwt. %外，其余顆粒粉末的純度均高于99. 9wt. %。然后，將混合粉末在V-0. 002型混粉機(jī)中干混M個小時；
步驟二 高能球磨制備非晶態(tài)合金粉末
采用QM-2S P20型行星球磨機(jī)完成高能球磨，QM-2S P20型行星球磨機(jī)的磨球和球磨罐內(nèi)壁材質(zhì)均采用不銹鋼，球料質(zhì)量比為12 1，球磨時球磨罐內(nèi)充高純氬氣(純度為99. 999% )作為保護(hù)氣氛，球磨轉(zhuǎn)速為3. 8s-l，球磨時間為40小時。完成高能球磨后經(jīng)檢測，非晶相約占合金粉末總體積的82%;采用DSC(差示掃描量熱法)在加熱速率為20K/ min下測量制備的非晶態(tài)合金粉末的過冷液相區(qū)寬度為68K，晶化溫度為擬81(，熔化溫度為1420K。
步驟三脈沖電流燒結(jié)非晶態(tài)合金粉末
將15g高能球磨后的非晶態(tài)合金粉末裝入直徑為Φ 20mm的石墨模具中，通過正負(fù)石墨電極先預(yù)壓非晶粉末到50MPa，抽真空到3Pa，然后進(jìn)行燒結(jié)；燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下
燒結(jié)設(shè)備Dr. Sintering SPS-825放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)電流類型脈沖電流
脈沖電流的占空比12 2
燒結(jié)溫度Ts 120
燒結(jié)時間10分鐘升溫到1203K，其升溫速率為90K/min
燒結(jié)壓力JOMPa ；
對粉末進(jìn)行快速燒結(jié)，可以采用不保溫，即可獲得直徑為Φ20πιπι的高強(qiáng)度、低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料，其結(jié)構(gòu)為β-Ti基體相包圍!^eTi增強(qiáng)相，平均晶粒尺寸為 150 200nm，室溫屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變分別為2365J650MI^和6. 9% ；采用超聲法測量其彈性模量為53GPa。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法，該方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件
步驟一混粉
首先按下述元素及其原子百分比用量配料Ti 68at. %,Nb 20at. %,Zr 2at. %, Ta 4at. %, Fe 6at. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)。鈦、鈮、鋯、鉭和鐵均以單質(zhì)粉末的形式加入，其中，各元素粉末的平均顆粒尺寸均約為50μπι，除了鈦的純度為99. Iwt. %外，其余顆粒粉末的純度均高于99. 9wt. %。然后，將混合粉末在V-0. 002型混粉機(jī)中干混M個小時。
步驟二 高能球磨制備非晶態(tài)合金粉末
采用QM-2SP20型行星球磨機(jī)完成高能球磨，QM-2SP20型行星球磨機(jī)的磨球和球磨罐內(nèi)壁材質(zhì)均采用不銹鋼，球料質(zhì)量比為9 1，球磨時球磨罐內(nèi)充高純氬氣(純度為 99. 999% )作為保護(hù)氣氛，球磨轉(zhuǎn)速為3. 8s-l，球磨時間為50小時。完成高能球磨后經(jīng)檢測，非晶相約占合金粉末總體積的84% ；采用DSC(差示掃描量熱法)在加熱速率為20K/ min下測量制備的非晶態(tài)合金粉末的過冷液相區(qū)寬度為65K，晶化溫度為833K，熔化溫度為 1460K。
步驟三脈沖電流燒結(jié)非晶態(tài)合金粉末
將15g高能球磨后的非晶態(tài)合金粉末裝入直徑為Φ 20mm的石墨模具中，通過正負(fù)石墨電極先預(yù)壓非晶粉末到50MPa，抽真空到3Pa ；燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下
燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下
燒結(jié)設(shè)備Dr. Sintering SPS-320MK11放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)電流類型脈沖電流
脈沖電流的占空比12 2
燒結(jié)溫度Ts :127;
燒結(jié)時間15分鐘升溫到1273K，其升溫速率為6^(/min
燒結(jié)保溫時間5分鐘
燒結(jié)壓力40MPa
對粉末進(jìn)行快速燒結(jié)，即可獲得直徑為Φ 20mm高強(qiáng)度、低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料，其結(jié)構(gòu)為β "Ti基體相包圍!^eTi增強(qiáng)相，平均晶粒尺寸為250 350nm，室溫屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變分別為2^1、2562MI^和9. 4% ；采用超聲法測量其彈性模量為 56GPa0
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料，它含有鈦、鈮、鋯和鉭，其特征在于 它還含有鐵，其微觀結(jié)構(gòu)中以β -Ti為基體相，以!^eTi為增強(qiáng)相，具體組分及其按原子百分比計(jì)含量為:Ti 64 68at. %,Nb 20 25at. %,Zr 1· 0 5. Oat. %,Ta 0. 5 4. Oat. %， ！^ 6. 0 8. Oat. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)。
2.一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法，包括混粉、高能球磨、脈沖電流燒結(jié)，其特征在于該方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件步驟一混粉首先按下述元素及其原子百分比用量配料Ti 64 68at. %, Nb 20 %, Zr 1. 0 5. Oat. %,Ta 0. 5 4. Oat. %,Fe 6. 0 8. Oat. %，其余為不可避免的微量雜質(zhì)，然后在混粉機(jī)中干混至均勻；步驟二 高能球磨制備非晶態(tài)合金粉末將干混后的粉末進(jìn)行高能球磨，直至形成具有寬過冷液相區(qū)的非晶態(tài)合金粉末，按其體積百分比計(jì)非晶相至少達(dá)80% ；步驟三脈沖電流燒結(jié)非晶態(tài)合金粉末采用脈沖電流快速燒結(jié)裝入燒結(jié)模具內(nèi)的球磨非晶態(tài)合金粉末，精確調(diào)控?zé)Y(jié)參數(shù)， 脈沖電流燒結(jié)工藝條件如下燒結(jié)設(shè)備放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)燒結(jié)電流類型脈沖電流燒結(jié)溫度Ts =Ts >非晶態(tài)合金粉末的晶化溫度 Ts <非晶態(tài)合金粉末的熔化溫度升溫速率50 200K/min 燒結(jié)保溫時間0 30分鐘燒結(jié)壓力40 8OMPa 燒結(jié)真空度疼3Pa經(jīng)燒結(jié)即獲得微觀結(jié)構(gòu)中以β "Ti為基體相，以!^eTi為增強(qiáng)相的大尺寸的高強(qiáng)度、低模量鈦基超細(xì)晶生物醫(yī)用材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述燒結(jié)溫度Ts范圍為非晶態(tài)合金粉末的晶化溫度+250Κ ^ Ts <非晶態(tài)合金粉末的熔化溫度-100Κ
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度低模量醫(yī)用超細(xì)晶鈦基復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明制備的材料的微觀結(jié)構(gòu)中以β-Ti為基體相，以FeTi為增強(qiáng)相，該材料的制備方法是脈沖電流燒結(jié)技術(shù)和非晶晶化法相結(jié)合的成形方法，它經(jīng)混粉、高能球磨至合金粉末具有寬的過冷液相區(qū)且非晶相至少占體積的80％，然后采用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)快速燒結(jié)，燒結(jié)溫度TS≥非晶態(tài)合金粉末的晶化溫度、TS≤非晶態(tài)合金粉末的熔化溫度，燒結(jié)壓力40～80MPa，升溫速率50～200K/min。本發(fā)明方法簡單、成材率高且近終成形；成形的材料尺寸較大，內(nèi)部界面清潔且晶粒尺寸可控；生物相容性好，綜合力學(xué)性能優(yōu)異；具有良好的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號A61L27/02GK102534301SQ201210053390
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者李元元, 李玉華, 楊超, 鄒黎明 申請人:華南理工大學(xué)