[发明专利]一种钛钙铜生物材料的制备方法

摘要

本发明公开一种钛钙铜生物材料的制备方法，属于生物医用材料制备技术领域。本发明所述生物材料由钛、抗菌元素铜和生物活性元素钙组成，将Ti、Cu、Ca金属粉末按成分配比称取后进行球磨机械合金化；然后置入放电等离子烧结炉中，施加40～60MPa的轴向压力，在1～5Pa的真空度条件下进行烧结；在900～1000℃下保温3～10min，随炉冷却至室温即可得钛钙铜生物材料；本发明所述制备得到钛钙铜生物材料的弹性模量低（18～75GPa）、强度高（450~880MPa）；材料中含有杀菌元素Cu以及生物活性元素Ca，既能防止移植体手术移植过程中的感染，又能通过生物活性元素Ca诱导细胞生长，增加移植体的生物活性，可用于人体硬组织替代和修复。

主权项

一种钛钙铜生物材料的制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：（1）按Ti 85～97%、Cu 1～5%、Ca 1～10%的质量百分比，在手套箱中分别称取Ti、Cu、Ca粉末，将粉末放入球磨罐中在惰性气体保护下进行机械合金化，球磨时间为30~50h，球磨后所得混合物在20~50Pa条件下低温干燥后得到Ti、Ca、Cu的混合粉末，备用；（2）将步骤（1）所得的混合粉末装入石墨模具中，再置入放电等离子烧结炉，施加40～60MPa的轴向压力，在1～5Pa的真空度条件下进行烧结，以100℃/min的速度升温至800℃，再以20~50℃/min的速度升温至烧结温度900～1000℃保温3～10min，然后继续保持真空冷却至室温，即得钛钙铜生物材料；步骤（1）所述机械合金化过程中，粉末用无水酒精密封并抽真空至10~30Pa，然后充入99.999%的氩气至0.02~0.01MPa，如此反复吸‑充气3~5次；钛金属粉末纯度≥99.95%、Cu金属粉末纯度≥99.99%、Ca金属粉末纯度≥99.9%；钛金属粉末的平均粒径为25~44μm，Cu金属粉末的平均粒径为53~74μm，Ca金属粉末的平均粒径为0.8~1.5mm。