[发明专利]一种抗菌多孔钛合金的制备方法

说明书

本发明公开一种抗菌多孔钛合金的制备方法，将原料粉末球磨备用；配制硝酸银溶液，加入分散剂，记为溶液A₁；配制还原剂溶液A₂；将溶液A₁和溶液A₂水浴加热到反应温度，在溶液A₁加入原料粉末，然后加入到溶液A₂，调节pH值并保持恒定，反应完成后将反应溶液取出分散清洗，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，再将反应溶液离心沉淀，最后干燥得到混合粉末；在混合粉末中加入碳酸氢铵混合均匀，混合物压制成型后真空烧结，最终得到含银多孔钛合金；本发明解决了现有技术中制备抗菌多孔钛合金工艺复杂，多孔钛合金孔隙中不具备抗菌能力的问题，本发明具有设备简单，操作方便，可控性强等特点。

技术领域

本发明属于粉末冶金制备钛合金技术领域，具体涉及一种抗菌多孔钛合金的制备方法。

背景技术

随着医疗技术的进步和人们生活水平的不断提高，钛合金因其优良的力学性能、比强度、耐腐蚀性及生物相容性，已被广泛应用于临床的内植物材料。在中国，仅骨折每年的内植物应用就超过500万例，而内植物相关感染是术后严重并发症之一，难以有效预防和治疗，进而增加了患者的痛苦，这类感染被称之为“生物材料相关感染”。平均来说，生物材料相关感染的发生率为0.5%~6%。虽然做了预防细菌污染的各种手术准备，但细菌入侵通常发生在术后。近几十年来，在无菌技术、无菌环境控制及预防性应用抗生素方面已取得改善的基础上，抗感染内植物材料正逐渐成为一种控制生物材料相关感染的主要手段。

内植物几乎均具有一定粗糙度的表面，有助于骨整合，但粗糙的表面使细菌更容易黏附，增加了机体对病原微生物的易感性，即内植物的存在使发生感染所需细菌的致病数量显著降低，所以制备一种能够抗菌的植入材料很有必要。银作为一种最常见的无机抗菌剂，具有高效、安全、抗菌谱广等优点而被广泛应用于抗菌和防霉制品中。纳米银由于量子效应、小尺寸效用和极大的比表面，具有高效的抗菌性能和持久的效力。

目前，骨科中缺乏有效的预防细菌定植、细菌生物膜形成方法，常规方法以术后使用抗生素预防感染为主，虽然能降低切口感染，但是无法阻碍假体及周围细菌的滋生。

发明内容

本发明提供一种烧结TiH₂粉、元素粉末、湿法引入纳米银粉，通过粉末冶金法制备抗菌钛合金的方法，减小粗糙的表面及孔隙中细菌黏附的几率，以解决传统内植物造成生物材料相关感染的问题，具有设备简单，操作方便，可控性强等特点。

一种抗菌多孔钛合金的制备方法，具体步骤如下：

（1）将原料粉末球磨至粒径小于45um，备用；

（2）称取硝酸银加入去离子水配成浓度为0.1mol/L~2mol/L的硝酸银溶液，再加入分散剂，采用磁力搅拌充分溶解，记为溶液A₁；

（3）称取还原剂并加入去离子水，配成还原剂溶液A₂；

（4）将溶液A₁和溶液A₂放入水浴锅中，加热到反应温度，在溶液A₁中加入球磨好的原料粉末，在磁力搅拌下加入到溶液A₂中进行反应，调节混合液pH值为7~9并保持恒定，反应完成后将反应溶液取出置于超声清洗器中分散，将沉淀物用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，再将反应溶液置于离心机中离心分离沉淀，最后在60~80℃干燥箱中干燥8~12h得到粉末；

（5）在步骤（4）的粉末中加入碳酸氢铵并混合均匀，混合物等静压压制成型，压坯真空烧结，得到含银多孔钛合金。

步骤（1）原料粉末为TiH₂粉末或TiH₂粉末与Nb粉、Zr粉、Mo粉中的一种或几种任意比例混合，粉末纯度大于等于99.0%。