專利名稱：一種醫(yī)用多孔鉭材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多孔醫(yī)用金屬植入材料的制備方法，特別是涉及一種醫(yī)用植入材料多孔鉭的制備方法。
背景技術(shù)：
多孔醫(yī)用金屬植入材料具有治療骨組織創(chuàng)傷、股骨組織壞死和替代致密骨組織如牙齒等重要而特殊的用途，現(xiàn)常見的這類材料有多孔金屬不銹鋼、多孔金屬鈦等。作為骨組織創(chuàng)傷和股骨組織壞死治療使用的多孔植入材料，其孔隙度應(yīng)達(dá)30 80%，而且孔隙最好全部連通與均勻分布，或根據(jù)需要使之既與人體的骨組織生長相一致，又減輕了材料本身的重量，以適合人體植入使用。而難熔金屬鉭，由于它具有優(yōu)秀的生物相容性，其多孔材料有望作為替代前述等 傳統(tǒng)醫(yī)用金屬生物材料。由于金屬鉭對人體的無害、無毒、無副作用，以及隨著國內(nèi)外醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，對鉭作為人體植入材料認(rèn)知的進(jìn)一步深入，人們對人體植入用多孔金屬鉭材料的需求變得越來越迫切，對其要求也越來越高。其中作為多孔醫(yī)用植入金屬鉭，如果能具有很高的均勻分布連通孔隙以及與人體相適應(yīng)的物理機(jī)械性能，則其有望作為一種新型的骨組織替代材料。作為醫(yī)用植入的多孔金屬材料就像一般的多孔金屬材料那樣基本上是以粉末燒結(jié)法為主要的加工方法，特別是為獲取孔隙連通與均勻分布的多孔金屬泡沫結(jié)構(gòu)采用粉末燒結(jié)法中的金屬粉末漿料在有機(jī)泡沫體上的浸潰后干燥再燒結(jié)簡稱泡沫浸潰法居多。關(guān)于粉末燒結(jié)所獲得的多孔金屬材料通常其金屬力學(xué)性能并不是很好，其主要原因是工藝上如何安排成孔介質(zhì)的支撐與消除關(guān)系、金屬粉末燒結(jié)過程中的塌陷問題。而已知的文獻(xiàn)報道中均沒有很好的解決方法而放任自然。采用金屬粉末燒結(jié)法制造多孔鉭的文獻(xiàn)報道很少，特別是以獲得醫(yī)用植入材料用為目的的多孔鉭粉末燒結(jié)法文獻(xiàn)報道幾乎沒有?？梢詤⒖嫉氖枪_號為CN200510032174，名稱“三維通孔或部分孔洞彼此相連多孔金屬泡沫及其制備方法”以及CN200710152394，名稱“一種新型多孔泡沫鎢及其制備方法”。然而其所獲得的多孔金屬或是為過濾材料用，或是為航空航天及其它高溫場合用而非作為醫(yī)用金屬植入材料使用，再者所加工的多孔金屬也非多孔鉭。關(guān)于多孔鉭，US5282861公開了一種應(yīng)用于松質(zhì)骨植入體、細(xì)胞和組織感受器的開孔鉭材料及其制備。這種多孔鉭由純商業(yè)鉭制成，它以聚亞氨酯前體進(jìn)行熱降解得到的碳骨架為支架，該碳骨架呈多重的十二面體，其內(nèi)為網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，整體遍布微孔，孔隙率可高達(dá)98%，再將商業(yè)純鉭通過化學(xué)蒸氣沉積、滲透的方法結(jié)合到碳骨架上以形成多孔金屬微結(jié)構(gòu)，簡稱為化學(xué)沉積法。這種方法所獲得的多孔鉭材料其表面的鉭層厚度在40 60 μ m之間；在整個多孔材料中，鉭重約占99%，而碳骨架重量則占1%左右。文獻(xiàn)進(jìn)一步記載，該多孔材料的抗壓強(qiáng)度50 70MPa，彈性模量2. 5 3. 5GPa，抗拉強(qiáng)度63MPa，塑性變形量15%。但是將它作為致密骨組織如牙齒等醫(yī)用植入材料的多孔鉭，其材料的力學(xué)性能如延展性有明顯不足之處，而且會影響到后續(xù)的對多孔鉭材料本身的加工，例如成型件的切割等。同樣在前述的金屬粉末燒 結(jié)法所獲得的產(chǎn)品也均存在這樣的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生物相容性好的醫(yī)用多孔鉭植入材料的制備方法，該制備方法操作簡便、適合于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種醫(yī)用多孔鉭材料的制備方法，其特征在于將聚乙醇水溶液與鉭粉配成漿料，震動加壓將所述漿料注入有機(jī)泡沫體中，再經(jīng)干燥、脫脂、燒結(jié)、冷卻和熱處理步驟制得醫(yī)用多孔鉭材料；所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為2 8%，所述震動頻率為20 80次/分鐘。發(fā)明人在長期研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的震動加壓法有效避免了鉭粉加入海綿體中容易出現(xiàn)的分散性不好，使得其分布不均勻從而嚴(yán)重影響最終的多孔鉭材料的力學(xué)性能的問題。在醫(yī)用多孔金屬材料的研發(fā)過程中，醫(yī)用多孔金屬材料作為替代承重骨組織的材料，要求其孔隙率較大、這樣人體組織才易長入、生物相容性好從而充分地發(fā)揮其作用，但孔隙率越大、孔徑越大，力學(xué)性能如強(qiáng)度、韌性就得不到保證；反之，力學(xué)性能好了又易使孔隙率過小、生物相容性不好、密度也過大引起不舒適感；醫(yī)用多孔鉭的制備路線眾多，但發(fā)明人創(chuàng)造性地提出了采用上述步驟、工藝制備醫(yī)用多孔鉭植入材料，其制得的多孔鉭材料經(jīng)過測試其雜質(zhì)含量可低于O. 2%、其生物相容性與生物安全性好，密度可達(dá)5. 83 7. 50g/cm3，孔隙度可達(dá)55 65%，孔隙直徑可達(dá)130 300 μ m ;彈性模量可達(dá)
2.5 4. OGpa、延伸率達(dá)9. 3 10. 5%、彎曲強(qiáng)度可達(dá)90 llOMpa、抗壓強(qiáng)度可達(dá)70 80Mpa，其生物相容性、強(qiáng)韌性接近于人體承重骨組織的特性，本發(fā)明制得的多孔鉭非常適合用于替代承重骨組織的醫(yī)用植入材料。同時，所述的制備方法工藝簡單、易控；整個制備過程無害、無污染、無毒害粉塵，對人體無副作用，適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。再者，在制備過程中優(yōu)先采用在燒結(jié)過程中能夠全部分解，沒有殘留的試劑及有機(jī)泡沫體等，將有利于保證植入材料的生物相容性和生物安全性。本發(fā)明的進(jìn)一步的特點(diǎn)是采用其平均粒徑小于43 μ m、氧含量小于O. 1%的金屬鉭粉，采用聚乙烯醇水溶液為粘結(jié)劑和水為分散劑與所述的鉭粉制成鉭粉漿料，有機(jī)泡沫體為聚氨酯泡沫，然后真空干燥除去水。其中，將聚乙烯醇用蒸餾水加熱至溶解，采用質(zhì)量百分比濃度為4 5%的聚乙烯醇水溶液與金屬鉭粉制成鉭粉漿料，其中，將重量為6 9份(優(yōu)選7份)的金屬鉭粉加入重量為I份的所述聚乙烯醇水溶液中，攪拌均勻制成漿糊狀；并采用震動加壓(震動頻率優(yōu)選為60次/min、壓力優(yōu)選為O. IMPa)注于孔徑為O. 48 O. 89mm,密度O. 015g/cm3 O. 035g/cm3,硬度大于50 ° (優(yōu)選孔徑為O. 56 O. 72mm,密度O. 025g/cm3,硬度50 ° 80° )的聚氨酯泡沫中。進(jìn)一步優(yōu)選地，將上述鉭粉漿料震動加壓注入有機(jī)泡沫體后，還在表面均勻地噴涂上述的聚乙烯醇水溶液，噴涂量與上述金屬鉭粉的重量份比為I : 6。優(yōu)先選擇平均粒徑小于43 μ m、氧含量小于O. I %的金屬鉭粉有助于減少雜質(zhì)的含量，保證材料具有較好的力學(xué)性能；選擇孔徑為O. 48 O. 89mm，密度O. 025g/cm3 O. 035g/cm3，硬度大于50°的聚氨酯泡沫有助于保證多孔鉭的孔隙度與孔隙直徑。本發(fā)明另一方面的進(jìn)一步的特點(diǎn)是干燥的真空度保持10_2 IPa真空度，然后在保護(hù)氣氛下，例如真空度10_4 10_3Pa，溫度400°C 800°C條件下進(jìn)行除去聚乙烯醇和有機(jī)泡沫體的脫脂處理；再在真空度不低于10_4 10_3Pa，溫度2000 2200°C，保溫時間I 5小時的真空燒結(jié)處理制得多孔燒結(jié)體。燒結(jié)過程保溫時可以充惰性氣體保護(hù)代替真空保護(hù)；最后進(jìn)行真空退火處理，其中真空退火處理是指經(jīng)過真空燒結(jié)后繼續(xù)保持溫度處于1000 1250°C，保溫時間I 4小時，真空度為不低于10_4 10_3Pa。上述脫脂處理?xiàng)l件還包括有以O(shè). 5°C /min 5°C /min的速率逐步升溫至400 800°C，以氬氣通入構(gòu)成保護(hù)氣氛并保溫30min 120min ；真空燒結(jié)條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于10 20°C /min的升溫速率從室溫升至1200°C 1500°C，保溫Ih 2h后；再以低于20°C /min的升溫速率升溫至 2000 2200°C，至少保溫2h 4h ;真空燒結(jié)后的冷卻條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于25°C /min，不低于10°C /min漸降冷卻速率方式，對燒結(jié)多孔體分段降溫冷卻至800°C，各段保溫時間30min 90min,然后隨爐冷卻至常溫；真空退火條件還包括有真空度不低于10_4Pa，以不高于30°C /min的速率升至1000 1250°C，保溫4h 6h;再以先慢后快以不低于5°C /min但不高于30°C /min的冷卻速率分段冷卻至室溫，各段的保溫時間呈遞減且不超過I. 5h 3h內(nèi)選擇。在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的特點(diǎn)是所述真空干燥的真空度為10_2 IPa，干燥溫度60 100°C，干燥時間4 8小時；所述脫脂處理?xiàng)l件還包括有逐步升溫至600 800°C，以純凈氬氣(99. 9999% )通入構(gòu)成保護(hù)氣氛，以I 5°C /min的速率從室溫升至400°C，保溫30 60min，以O(shè). 5 L 5°C /min的速率從400°C升至600 800°C，保溫60 120min，所述真空燒結(jié)條件還包括有以10 15°C /min的速率從室溫升至1200 1250°C，保溫30 60min，真空度為KT4Pa l(T3Pa;以10 20°C/min的速率升至1500°C，保溫30 60min，真空度為IO4Pa l(T3Pa，以6 20°C /min的速率升至2000 2200°C，保溫120 240min，真空度為KT4Pa KT3Pa ;真空燒結(jié)后的冷卻條件還包括有真空度為KT4Pa KT3Pa ;以10 20°C /min的速率冷卻至1500 1600°C，保溫30 60min ;以12 20°C /min的速率冷卻至1200 1250°C，保溫60 90min ;以10 20°C /min的速率冷卻至800°C，然后隨爐冷卻；所述真空退火條件還包括有以15 30°C /min的速率升至1000 1250°C，保溫240 480min，真空度為KT4Pa l(T3Pa，再以5 10°C /min的速率冷卻至1000°C，保溫90 180min，真空度為KT4Pa KT3Pa ;以10 20°C /min的速率冷卻至800°C，保溫60 120min，真空度低于KT4Pa ;以20 30°C /min的速率冷卻至室溫，真空度為KT4Pa
I(T3Pa。其中對真空干燥、脫脂處理等是有助于減少多孔鉭中雜質(zhì)的含量，提高生物相容性和生物安全性好及力學(xué)性能；對有機(jī)泡沫體材料的優(yōu)化以解決燒結(jié)過程中泡沫骨架的不易塌陷問題；對燒結(jié)及退火步驟的工藝條件優(yōu)化，以進(jìn)一步提高多孔鉭的力學(xué)性能如延展性等。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例I :稱取聚こ烯醇12. 2g，放入裝有240ml蒸餾水的容器中；將其放在電爐上加溫并攪拌使之成為聚こ烯醇水溶液。用200g天平稱量平均粒徑小于43微米、氧含量小于0. I %的鉭粉60g，加入50ml冷卻的聚こ烯醇水溶液，攪拌混合均勻，使之成為鉭粉漿料。選用10X 10X30mm多孔聚氨酯泡沫(平均孔徑為0. 48mm，密度0. 025g/cm3，硬度50° )，在55次/min、0. IMpa下震動加壓法將所述鉭粉漿料澆注入其中。在真空干燥箱中干燥，干燥溫度60°C，干燥時間8小時，真空度保持IPa。脫脂處理真空度低于10_4Pa，溫度600°C，保溫時間120分鐘。真空燒結(jié)在真空爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度2000°C，保溫2小時，真空度10_4Pa，燒結(jié)過程充氬氣保護(hù)，取出產(chǎn)品后去除表面灰塵及污物，制得的樣品再進(jìn)行常規(guī)的后處理得多孔鉭成品。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)對上述多孔鉭 成品的多孔材料密度、孔隙率、孔徑及各種力學(xué)性能進(jìn)行檢測其雜質(zhì)含量低于0. 5%的成品，其孔隙分布均勻且連通，密度6. 2g/cm3,孔隙率57%，孔隙平均直徑180 u m,彈性模量
2.8GPa，彎曲強(qiáng)度102MPa，抗壓強(qiáng)度75Mpa，延伸率9. 8 %。實(shí)施例2 :稱取聚こ烯醇10g，放入裝有200ml蒸餾水的容器中；將其放在電爐上加溫并攪拌使之成為聚こ烯醇水溶液。用200g天平稱量平均粒徑小于43微米、氧含量小于0. 1%的鉭粉40g，加入32ml聚こ烯醇水溶液，攪拌混合均勻，使之成為鉭粉漿料。選用IOX 10 X 25mm多孔聚氨酯泡沫(平均孔徑為0. 56mm,密度0. 030g/cm3,硬度60。)，在60次/min、0. OSMpa下震動加壓法將所述鉭粉漿料澆注入其中。在真空干燥箱中干燥，干燥溫度100°C，干燥時間4小時，真空度保持10_2Pa。脫脂處理真空度10_4Pa，溫度800°C，保溫時間120分鐘。真空燒結(jié)在真空爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度2100°C，保溫4小時，真空度10_4Pa，燒結(jié)過程充氬氣保護(hù)，取出產(chǎn)品后去除表面灰塵及污物，制得的樣品再進(jìn)行常規(guī)的后處理得多孔鉭成品。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)對上述多孔鉭成品的多孔材料密度、孔隙率、孔徑及各種力學(xué)性能進(jìn)行檢測其雜質(zhì)含量低于0. 5%的成品，其孔隙分布均勻且連通，密度7. 5g/cm3,孔隙率63 %，孔隙平均直徑250 u m,彈性模量
3.6GPa，彎曲強(qiáng)度97MPa，抗壓強(qiáng)度80Mpa，延伸率10. 2 %。實(shí)施例3 :稱取聚こ烯醇llg，放入裝有220ml蒸餾水的容器中；將其放在電爐上加溫并攪拌使之成為聚こ烯醇水溶液。用200g天平稱量平均粒徑小于43微米、氧含量小于0. 1%的鉭粉45g，加入36ml聚こ烯醇水溶液，攪拌混合均勻，使之成為鉭粉漿料。選用8X8X25mm多孔聚氨酯泡沫(平均孔徑為0. 70mm，密度0. 035g/cm3，硬度70° )，在80次/min、0. 2Mpa下震動加壓法將所述鉭粉漿料澆注入其中。在真空干燥箱中干燥，干燥溫度80°C，干燥時間6小時，真空度保持KT1Pa15脫脂處理真空度10_3Pa，溫度700°C，保溫時間90分鐘。真空燒結(jié)在真空爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度2200°C，保溫2. 5小時，真空度10_3Pa，燒結(jié)過程充氬氣保護(hù)，冷卻出爐，去除產(chǎn)品表面灰塵及污物，制得的樣品再進(jìn)行常規(guī)的后處理得多孔組成品。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)對上述多孔鉭成品的多孔材料密度、孔隙率、孔徑及各種力學(xué)性能進(jìn)行檢測其雜質(zhì)含量低于0. 5%的成品，其孔隙分布均勻且連通，密度6. 5g/cm3,孔隙率55%，孔隙平均直徑130 u m,彈性模量3. 2GPa，彎曲強(qiáng)度106MPa，抗壓強(qiáng)度72Mpa，延伸率9. 4%。實(shí)施例4 :稱取聚こ烯醇12g，放入裝有230ml蒸餾水的容器中；將其放在電爐上加溫并攪拌使之成為聚こ烯醇水溶液。用200g天平稱量平均粒徑小于43微米、氧含量小于0. 1%的鉭粉50g，加入40ml聚こ烯醇水溶液，攪拌混合均勻，使之成為鉭粉漿料。選用12 X 12 X 30mm多孔聚氨酯泡沫(孔徑為0. 60mm，密度0. 027g/cm3，硬度80° )，在23次/min、0. IMpa下震動加壓法將所述鉭粉漿料澆注入其中。在真空干燥箱中干燥，干燥溫度90°C，干燥時間5小時，真空度保持IPa。脫脂處理真空度10_4 10_3Pa，溫度500°C，保溫時間120分鐘。真空燒結(jié)在真空爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度2150°C，保溫2小時，真空度10-4Pa，燒結(jié)過程充氬氣保護(hù)，冷卻出爐，去除產(chǎn)品表面灰塵及污物，制得的樣品再進(jìn)行常規(guī)的后處理得多孔鉭成品。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)對上述多孔鉭 成品的多孔材料密度、孔隙率、孔徑及各種力學(xué)性能進(jìn)行檢測其雜質(zhì)含量低于0. 5%的成品，其孔隙分布均勻且連通，密度6. 3g/cm3,孔隙率65%，孔隙平均直徑290 u m,彈性模量
2.8GPa，彎曲強(qiáng)度92MPa，抗壓強(qiáng)度79Mpa，延伸率9.6%。實(shí)施例5 一種多孔鉭,它以粒徑小于43 V- m、氧含量小于0. I %的金屬鉭粉為原料，以聚こ纟布醇水溶液為粘結(jié)劑溶液制成組粉衆(zhòng)料，并震動加壓注于聚氣酷泡沫載體中，然后在表面噴涂上述聚こ烯醇水溶液；再進(jìn)行真空干燥、脫脂處理、真空燒結(jié)、真空退火及常規(guī)后處理制得。其中，選用的聚氨酯泡沫，其孔徑為0.72 0.56mm，密度0.025g/cm3，硬度50° 80。；震動加壓頻率23次/min、0. IMpa ；真空干燥真空度保持10_2 IPa，以除去注滿鉭粉漿料的聚氨酯泡沫中的水分；脫脂處理在惰性氣體保護(hù)氣氛下或真空度10_4 10_3Pa，溫度400°C 800°C，并保溫時間30 120分鐘以除去其中的聚こ烯醇及聚氨酯泡沫；真空燒結(jié)真空度低于KT4Pa 10_3Pa，溫度2000 2200°C，保溫時間I 5小吋，燒結(jié)過程保溫時充氬氣或其他惰性氣體保護(hù)，以得到多孔材料；真空退火經(jīng)過真空燒結(jié)后繼續(xù)保持溫度處于1000 1250°C，保溫時間I 4小時，真空度為10_4 10_3Pa，以進(jìn)行去應(yīng)カ退火處理；制得的樣品再進(jìn)行常規(guī)的后處理得多孔組成品。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)對上述多孔鉭成品的多孔材料密度、孔隙率、孔徑及各種力學(xué)性能進(jìn)行檢測其雜質(zhì)含量低于0. 5%的成品，其孔隙分布均勻且連通，密度5. 83g/cm3,孔隙率60 %，孔隙平均直徑200 u m,彈性模量
3.2GPa，彎曲強(qiáng)度99MPa，抗壓強(qiáng)度72Mpa，延伸率10. 0 %。在上述實(shí)施例5給出的方法中，我們還可以對其中的各種條件作其他選擇同樣能得到本發(fā)明所述的多孔鉭。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用多孔鉭材料的制備方法，其特征在于將聚乙醇水溶液與鉭粉配成漿料，采用震動加壓將所述漿料注入有機(jī)泡沫體中，再經(jīng)干燥、脫脂、燒結(jié)、冷卻和熱處理步驟制得醫(yī)用多孔鉭材料；所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為2 8%，所述震動頻率為20 80次/分鐘。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述鉭粉為平均粒徑小于43μ m、氧含量小于O. 1%的金屬鉭粉，所述有機(jī)泡沫體為孔徑O. 48 O. 89mm,密度O. 015 g/cm3 O. 035g/cm3,硬度大于50°的聚氨酯泡沫。
3.如權(quán)利要求I或2所述的制備方法，其特征在于所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量百分比濃度為4 5%，金屬鉭粉與所述聚乙烯醇水溶液的重量份比為6 9 :1。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述震動頻率為60次/min、壓力為O. IMpa ;所述聚氨酯泡沫為孔徑O. 56 O. 72mm,密度O. 025g/cm3,硬度50° 80° ;金屬鉭粉與所述聚乙烯醇水溶液的重量份比為7 :1。
5.如權(quán)利要求I或2所述的制備方法，其特征在于將上述鉭粉漿料震動加壓注入有機(jī)泡沫體后，還在表面均勻地噴涂所述的聚乙烯醇水溶液，噴涂量與所述金屬鉭粉的重量份比為I :6。
6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于將上述鉭粉漿料震動加壓注入有機(jī)泡沫體后，還在表面均勻地噴涂所述的聚乙烯醇水溶液，噴涂量與所述金屬鉭粉的重量份比為 I :6。
7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于將上述鉭粉漿料震動加壓注入有機(jī)泡沫體后，還在表面均勻地噴涂所述的聚乙烯醇水溶液，噴涂量與所述金屬鉭粉的重量份比為 I :6。
8.如權(quán)利要求I或2所述的制備方法，其特征在于所述干燥的真空度保持10_2 IPa真空度，然后在保護(hù)氣氛下，例如真空度10_4 10_3Pa，溫度400°C 800°C條件下進(jìn)行除去聚乙烯醇和有機(jī)泡沫體的脫脂處理；再在真空度不低于10_4 10_3Pa，溫度2000 2200°C，保溫時間I 5小時的真空燒結(jié)處理制得多孔燒結(jié)體；最后進(jìn)行真空退火處理，其中真空退火處理是指經(jīng)過真空燒結(jié)后繼續(xù)保持溫度處于1000 1250°C，保溫時間I 4小時，真空度為不低于10_4 KT3Pa ； 上述脫脂處理?xiàng)l件還包括有以O(shè). 5°C /min 5 V /min的速率逐步升溫至400 800°C，以氬氣通入構(gòu)成保護(hù)氣氛并保溫30min 120min ； 真空燒結(jié)條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于10 20°C /min的升溫速率從室溫升至1200°C 1500°C，保溫Ih 2h后；再以低于20°C /min的升溫速率升溫至2000 2200°C，至少保溫2h 4h ; 真空燒結(jié)后的冷卻條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于25°C /min，不低于IO0C /min漸降冷卻速率方式，對燒結(jié)多孔體分段降溫冷卻至800°C，各段保溫時間30min 90min，然后隨爐冷卻至常溫； 真空退火條件還包括有真空度不低于10_4Pa，以不高于30°C /min的速率升至1000 1250°C，保溫4h 6h ;再以先慢后快以不低于5°C /min但不高于30°C /min的冷卻速率分段冷卻至室溫，各段的保溫時間呈遞減且不超過I. 5 h 3h內(nèi)選擇。
9.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述脫脂處理?xiàng)l件還包括有以O(shè). 5°C /min 5°C /min的速率逐步升溫至400 800°C,以IS氣通入構(gòu)成保護(hù)氣氛并保溫30min 120min ； 真空燒結(jié)條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于10 20°C /min的升溫速率從室溫升至1200°C 1500°C，保溫Ih 2h后；再以低于20°C /min的升溫速率升溫至2000 2200°C，至少保溫2h 4h ; 真空燒結(jié)后的冷卻條件還包括有真空度不低于10_3Pa，以不高于25°C /min，不低于IO0C /min漸降冷卻速率方式，對燒結(jié)多孔體分段降溫冷卻至800°C，各段保溫時間30min 90min，然后隨爐冷卻至常溫； 真空退火條件還包括有真空度不低于10_4Pa，以不高于30°C /min的速率升至1000 1250°C，保溫4h 6h ;再以先慢后快以不低于5°C /min但不高于30°C /min的冷卻速率分段冷卻至室溫，各段的保溫時間呈遞減且不超過I. 5 h 3h內(nèi)選擇。
10.如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述真空干燥的真空度為10_2 IPa，干燥溫度60 100°C，干燥時間4 8小時；所述脫脂處理?xiàng)l件還包括有逐步升溫至600 800°C，以純凈氬氣(99. 9999%)通入構(gòu)成保護(hù)氣氛，以I 5°C /min的速率從室溫升至400°C，保溫30 60min，以O(shè). 5 I. 5°C /min的速率從400°C升至600 800°C，保溫60 120min，所述真空燒結(jié)條件還包括有以10 15°C /min的速率從室溫升至1200 1250°C，保溫30 60min，真空度為KT4Pa KT3Pa ;以10 20°C /min的速率升至1500°C，保溫30 60min，真空度為KT4Pa l(T3Pa，以6 20°C /min的速率升至2000 2200°C，保溫120 240min，真空度為KT4Pa KT3Pa ;真空燒結(jié)后的冷卻條件還包括有真空度為KT4Pa KT3Pa ;以10 20°C /min的速率冷卻至1500 1600°C，保溫30 60min ;以12 20°C /min的速率冷卻至1200 1250°C，保溫60 90min ;以10 20°C/min的速率冷卻至800°C，然后隨爐冷卻；所述真空退火條件還包括有以15 30°C/min的速率升至1000 1250°C，保溫240 480min，真空度為KT4Pa l(T3Pa，再以5 IO0C /min的速率冷卻至1000°C，保溫90 180min，真空度為KT4Pa KT3Pa ;以10 200C /min的速率冷卻至800°C，保溫60 120min，真空度低于KT4Pa ;以20 30°C /min的速率冷卻至室溫，真空度為10_4Pa 10_3Pa。
全文摘要
一種醫(yī)用多孔鉭材料的制備方法，其特征在于將聚乙醇水溶液與鉭粉配成漿料，采用震動加壓將所述漿料注入有機(jī)泡沫體中，再經(jīng)干燥、脫脂、燒結(jié)、冷卻和熱處理步驟制得醫(yī)用多孔鉭材料；所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為2～8%，所述震動頻率為20～80次/分鐘。本發(fā)明制得的多孔鉭非常適合用于替代承重骨組織的醫(yī)用植入材料，同時保證了生物相容性與力學(xué)性能。并且，所述的制備方法工藝簡單、易控；整個制備過程無害、無污染、無毒害粉塵，對人體無副作用，適于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。再者，在制備過程中優(yōu)先采用在燒結(jié)過程中能夠全部分解，沒有殘留的試劑及有機(jī)泡沫體等，將有利于保證植入材料的生物安全性。
文檔編號C22C27/02GK102796906SQ20111030364
公開日2012年11月28日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者葉雷 申請人:重慶潤澤醫(yī)藥有限公司