[发明专利]一种增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及医用钛合金材料领域，具体为一种生物安全的增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法。该医用钛合金的化学成分如下(重量％)：Zr：16‑18；Cu：3‑15；余量为Ti，该医用钛合金的制备方法：开坯锻造后轧制前，在1000‑1200℃保温0.5～6h，水冷至室温；750～900℃轧制，应变速率大于0.1s‑1。本发明提供的一种生物安全的增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法加工的支抗微种植体具有优异的生物安全性、植入稳定性高、能够快速实现绝对支抗，可用广泛于口腔正畸支抗领域。

技术领域

本发明涉及钛合金材料及口腔正畸领域，具体为一种增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法。

背景技术

在正畸治疗的过程中，为到达面部结构平衡与稳定的美学效果，支抗技术发挥着举足轻重的作用。做到“该动的牙动，不该动的牙不移动”，才能保证高质量的正畸矫正治疗效果。正畸矫治过程中，任何施于施治牙使其移动的力的同时，必然产生一个方向相反、大小相同的力，而支持这种移动矫正牙体引起的反作用力的情况称作“支抗”。实际上支抗是一个提供产生牙齿矫治力的基础。长期以来正畸临床需要探寻稳定、有效且不依赖患者合作的新支抗方法，直到微种植体支抗的出现，才在很大程度上攻克了这一临床难题。微种植体支抗是将正畸科学与种植科学结合起来的一门新技术，是用微种植钛钉植入骨内，以骨骼作为支抗，可以满足在矫治过程中对支抗的需求，尤其在成人正畸方面显示出其独特的优势，已成为国内外正畸学者基础研究的热点。此类种植体支抗与传统支抗装置相比，具有创伤性小、操作简单、疗效可靠、植入部位的选择较灵活、无需等待骨整合可即刻负载、患者不适感较轻、达到治疗目的后容易移除等无可比拟的优越性。然而，随着支抗技术的发展，口腔医生与患者也逐渐面临两个问题。首先，由于目前大多数的微种植体支抗螺钉产品的原材料多为Ti-6Al-4V等钛合金，其含有Al、V等元素，这些金属元素的微量释放将在一定程度上影响种植体的生物相容性，进而对其周围骨组织产生不利影响，有可能导致支抗失效，稳定性变差，支抗螺钉容易脱落。第二，支抗螺的钉增强支抗功能与稳定性是矛盾的，如何打破这个瓶颈，既能实现增强支抗功能又提高稳定性是支抗微种植体螺钉发展趋势。

综上所述，本发明将提供一种生物安全的增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法，实现支抗微种植体螺钉功能与结构力学的统一，提升支抗微种植体螺钉的功能性与有效性，为国产口腔正畸用支抗微种植体螺钉的发展提供新的基础与机遇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法，该医用钛合金制备得到的增强支抗微种植体具有优异的生物安全性、植入稳定性高、能够快速实现绝对支抗，可广泛用于口腔正畸支抗领域。

本发明采用的技术方案是：

一种生物安全的增强支抗微种植体医用钛合金材料，其特征在于：按重量百分比计，该钛合金的化学成分为：Zr：16-18；Cu：3-15；余量为Ti。

作为优选的技术方案：铜含量为重量百分比Cu：10-13。

本发明还提供了上述医用钛合金的制备方法，冶炼所得的医用钛合金采用以下热加工及热处理工艺：

首先热处理：

开坯锻造后轧制前，在1000-1200℃的环境中保温0.5～6h，水冷至室温。

第二热加工：

在750～900℃的环境中轧制，应变速率大于0.1s^-1，轧制后获得的棒料用于后续支抗微种植体加工。

本发明的有益效果是：

本发明的目的在于提供一种生物安全的增强支抗微种植体医用钛合金材料及其制备方法，通过在钛合金中添加适量的Cu元素，从而使其制备得到的增强支抗微种植体具有优异的生物安全性。