多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金及其制備方法，多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金包括以下重量份計(jì)的原料：鈦20～30份、鎳40～80份、石蠟70～90份、磷酸四鈣30～40份、氧化鋯10～20份、聚氨酯40～60份、聚二甲基硅氧烷60～80份。制備方法：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。本發(fā)明明顯提高了合金的孔隙率，孔隙率高達(dá)40%，提供三維生長(zhǎng)空間，利于身體中養(yǎng)料、代謝物的交換和運(yùn)輸；而且壓縮強(qiáng)度大，不易變形，穩(wěn)定性能好。
【專利說(shuō)明】多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，尤其涉及一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金及其制備方 法。

【背景技術(shù)】 [0002]
[0003] 生物醫(yī)用材料是一種植入軀體活系統(tǒng)內(nèi)或與活系統(tǒng)相接觸而設(shè)計(jì)的人工材料。目 前，世界各國(guó)對(duì)生物材料的研究大多處于經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的階段，材料與活組織之間的相互 作用機(jī)理還有許多不清楚的地方，一般以現(xiàn)有材料為對(duì)象，凡性質(zhì)基本能滿足使用要求者， 則進(jìn)行適當(dāng)純化，包括配方上減少有害助刑、工藝上減少單體殘留量和低聚物，然后加以利 用；性能不滿足要求者，進(jìn)行適當(dāng)改性后再加以利用；還有的則把兩種材料的性質(zhì)結(jié)合起 來(lái)以實(shí)現(xiàn)一定的功能。至今，真正建立在分子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，依據(jù)生物相容性，按照材料結(jié)構(gòu) 與性能的關(guān)系，來(lái)設(shè)計(jì)新型生物材料的研究尚不多見(jiàn)。因此，目前應(yīng)用的生物材料，尤其是 用于人工器官的材料，只是處于"勉強(qiáng)可用"或"僅可使用"的狀態(tài)，還未滿足應(yīng)用的要求。 近年來(lái)，對(duì)于材料結(jié)構(gòu)與生物相容性之間的關(guān)系的研究已經(jīng)受到重視。目前已經(jīng)進(jìn)入了為 "生物材料分子設(shè)計(jì)學(xué)"積累數(shù)據(jù)和資料的階段，個(gè)別性能的分子設(shè)計(jì)已被應(yīng)用并取得了較 好結(jié)果。硬組織生物材料主要用于生物機(jī)體的關(guān)節(jié)、牙齒及其他骨組織。包括生物陶瓷、生 物玻璃、鈦及合金、碳纖維、聚乙烯等。
[0004] 合金具有較高的強(qiáng)韌性和加工性能以及較好的生物相容性，目前集中于骨固定材 料、多孔骨修復(fù)材料、牙種植材料、口腔修復(fù)材料以及心血管支架方面的研究。鈦鎳合金是 一種形狀記憶合金，形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動(dòng)恢復(fù)為原 始形狀的特種合金。它的伸縮率在20%以上，疲勞壽命達(dá)107次，阻尼特性比普通的彈簧高 10倍，其耐腐蝕性優(yōu)于目前最好的醫(yī)用不銹鋼，因此可以滿足各類(lèi)工程和醫(yī)學(xué)的應(yīng)用需求， 是一種非常優(yōu)秀的功能材料。鈦鎳合金是由鎳和鈦組成二元合金，由于受到溫度和機(jī)械壓 力的改變而存在兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)相，即奧氏體相和馬氏體相。
[0005] 鈦鎳合金冷卻時(shí)的相變順序?yàn)槟赶?奧氏體相)-R相-馬氏體相。R相是菱方形， 奧氏體是溫度較高(大于同樣地：即奧氏體開(kāi)始的溫度）的時(shí)候，或者去處載荷(外力去除） 時(shí)的狀態(tài)，立方體，堅(jiān)硬。形狀比較穩(wěn)定。而馬氏體相是溫度相對(duì)較低（小于Mf:即馬氏體 結(jié)束的溫度）或者加載(受到外力活化）時(shí)的狀態(tài)，六邊形，具有延展性，反復(fù)性，不太穩(wěn)定， 較易變形。


【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]
[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金及其制備方法，鈦 鎳合金孔隙率高，穩(wěn)定性好。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦20?30份、鎳40?80份、石蠟 70?90份、磷酸四鈣30?40份、氧化鋯10?20份、聚氨酯40?60份、聚二甲基硅氧烷 60?80份。
[0009] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料： 鈦25份、鎳60份、石蠟80份、磷酸四鈣35份、氧化鋯15份、聚氨酯50份、聚二甲基硅氧烷 70份。
[0010] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，氧化鋯為四方氧化鋯或立方氧化鋯。
[0011] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，石蠟為微晶石蠟，分子量為500?1000。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法。
[0013] 一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，包括以下步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、 氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。
[0014] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，熔化溫度為1500?1800°C。
[0015] 有益效果：本發(fā)明明顯提高了合金的孔隙率，孔隙率高達(dá)40%，提供三維生長(zhǎng)空 間，利于身體中養(yǎng)料、代謝物的交換和運(yùn)輸；而且壓縮強(qiáng)度大，不易變形，穩(wěn)定性能好。

【具體實(shí)施方式】 [0016]
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018] 實(shí)施例1 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦25份、鎳60份、石蠟80份、磷酸 四鈣35份、氧化鋯15份、聚氨酯50份、聚二甲基硅氧烷70份。
[0019] 氧化鋯為四方氧化鋯。
[0020] 石錯(cuò)為微晶石錯(cuò)，分子量為800。
[0021] 一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，包括以下步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、 氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。
[0022] 熔化溫度為1600°C。
[0023] 實(shí)施例2 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦20份、鎳40份、石蠟70份、磷酸 四鈣30份、氧化鋯10份、聚氨酯40份、聚二甲基硅氧烷60份。
[0024] 氧化鋯為立方氧化鋯。
[0025] 石錯(cuò)為微晶石錯(cuò)，分子量為500。
[0026] 一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，包括以下步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、 氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。
[0027] 熔化溫度為1500°C。
[0028] 實(shí)施例3 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦30份、鎳80份、石蠟90份、磷酸 四鈣40份、氧化鋯20份、聚氨酯60份、聚二甲基硅氧烷80份。
[0029] 氧化鋯為立方氧化鋯。
[0030] 石錯(cuò)為微晶石錯(cuò)，分子量為1000。
[0031] 一種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，包括以下步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、 氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。
[0032] 熔化溫度為1800°C。
[0033] 實(shí)施例4 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦22份、鎳70份、石蠟75份、磷酸 四鈣33份、氧化鋯12份、聚氨酯45份、聚二甲基硅氧烷65份。
[0034] 氧化鋯為立方氧化鋯。
[0035] 石蠟為微晶石蠟，分子量為600。
[0036] -種多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，包括以下步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、 氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型。
[0037] 熔化溫度為1600°C。
[0038] 對(duì)比例1 與實(shí)施例1相同，不同在于：不加氧化鋯。
[0039] 性能測(cè)試 測(cè)定實(shí)施例和對(duì)比例的產(chǎn)品性能，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0040]表1

【權(quán)利要求】
1. 多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，其特征在于，包括以下重量份計(jì)的原料：鈦20?30份、鎳 40?80份、石蠟70?90份、磷酸四鈣30?40份、氧化鋯10?20份、聚氨酯40?60份、 聚二甲基硅氧烷60?80份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，其特征在于，包括以下重量份計(jì)的 原料：鈦25份、鎳60份、石蠟80份、磷酸四鈣35份、氧化鋯15份、聚氨酯50份、聚二甲基 硅氧烷70份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，其特征在于，氧化鋯為四方氧化鋯 或立方氧化鋯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金，其特征在于，石蠟為微晶石蠟，分子 量為500?1000。
5. 基于權(quán)利要求1所述的多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，其特征在于，包括以下 步驟：鈦、鎳、石蠟、磷酸四鈣、氧化鋯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷混合均勻，熔化；放入模型 內(nèi)，冷卻成型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔生物醫(yī)用鈦鎳合金的制備方法，其特征在于，熔化溫度 為 1500 ?1800°C。
【文檔編號(hào)】A61L27/56GK104399127SQ201410625931
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】潘林根, 邱東成, 劉樂(lè)峰 申請(qǐng)人:蘇州維泰生物技術(shù)有限公司