[发明专利]一种基于TiH2

说明书

本发明公开一种基于TiHsubgt;2/subgt;粉制备多孔Ti‑Ni合金的方法，属于钛镍多孔合金制备技术领域。本发明通过将TiHsubgt;2/subgt;粉、镍粉、造孔剂NHsubgt;4/subgt;COsubgt;3/subgt;粉末混合球磨，然后进行压制成型，真空烧结得到钛镍合金基体，并采用溶胶凝胶法在多孔钛镍合金表面沉积TiOsubgt;2/subgt;‑SiOsubgt;2/subgt;薄膜。本发明所述方法制备的多孔Ti‑Ni合金具有致密钛镍合金所不具有的独特的体积记忆效应，植入人体之后可以起到吸收动能，减少震动冲击的作用，而多孔的结构又为骨组织的长入提供了空间，TiOsubgt;2/subgt;‑SiOsubgt;2/subgt;薄膜可以提升多孔钛镍合金的基体的耐蚀性、生物相容性、减少钛镍合金当中因Nisupgt;+/supgt;析出过量而产生的对人体组织的毒害作用，还可以显著促进骨组织的挂壁生长。

技术领域

本发明涉及一种基于TiH2粉制备多孔Ti-Ni合金的方法，属于粉末冶金法制备低成本高性能钛镍合金技术领域。

背景技术

近年来多孔钛镍合金一直作为医用研究的热点，多孔钛镍合金有着良好的骨生能力，形状记忆特性，并且有着与自然骨类似的弹性模量和良好的生物相容性，从而确定了多孔钛镍合金的医用优势地位。但是在医用骨组织修复和替换骨等方面多孔钛镍合金也存在许多迫在眉睫的问题，由于多孔钛镍合金自身的力学性能随着孔隙率的增加几乎呈线性下降，以及多孔钛镍合金的组织不均匀性和基体组织的不连续性、对杂质相敏感、Ni⁺析出过量而产生的对组织的毒害作用等一系列的问题，在植入人体之后，尤其是在人工髋关节植入、人工牙种植以及人体脊椎骨关节置换时，存在结合强度不够，植入的材料会在人体松脱，植入一段时间后有时需要用手术进行处理或更换，从而增加二次手术给病人带来的痛苦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于TiH₂粉制备多孔Ti-Ni合金的方法，并在Ti-Ni合金表面沉积TiO₂-SiO₂涂层，本发明所述方法不仅可以有效控制钛镍合金的孔隙率、孔径尺寸还可以有效改善多孔钛镍合金的力学性能，耐腐蚀性能及生物相容性。

在本发明中所阐述的一种制备钛镍合金的方法，其具体制备步骤如下：

（1）将TiH₂粉末、镍粉、NH₄CO₃粉末按比例混合均匀，将混合粉末通过行星式高能球磨机球磨，压制成型得到Ti-Ni生坯。

（2）将步骤（1）中所制备的成型样品置于真空烧结炉，在高真空条件下烧结后冷却，得到多孔钛镍合金。

（3）准备无水乙醇、钛酸四正丁酯(Ti(OC₄H₂)、水、乙酰丙酮(C₅H₈O₂)和浓硝酸制备TiO₂溶胶，之后向TiO₂凝胶中添加正硅酸乙脂(Si(OC₂H₅)₄)和氨水制备TiO₂-SiO₂凝胶。

（4）将步骤（2）中所制的多孔钛镍合金样品洗净烘干后的浸入TiO₂-SiO₂凝胶中，2~5min后慢慢取出，在多孔钛镍合金上沉积一层TiO₂-SiO₂涂层。

（5）将步骤（4）中表面沉积TiO₂-SiO₂后的多孔钛镍合金进行高温时效处理，即可得到表面具有TiO₂-SiO₂涂层的多孔钛镍合金。

优选的，本发明所述TiH₂粉末、镍粉的粒径均45um、NH₄CO₃粉末，杂质成分不高于0.2%。