專利名稱：一種醫(yī)用鈦合金的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用鈦合金。
背景技術：
醫(yī)用鈦合金指用于制造植入人體內(nèi)的醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助治療設備的鈦合金，一般要求比強度高、力學性質(zhì)接近人骨，強度遠優(yōu)于純鈦，還具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性優(yōu)良等特點。目前在在醫(yī)學領域中廣泛使用的醫(yī)用鈦合金是Ti-6Al-4v ELI 合金，但在使用中會析出極微量的釩和鋁離子，其中析出的釩離子有毒性會引起不利的組織反應，鋁離子會引起人體神經(jīng)紊亂，降低細胞適應性等對人體造成危害的缺陷，上述問題已引起醫(yī)學界的強烈關注，雖然可通過表面涂層與其它處理技術在一定程度上阻止釩、鋁等有毒元素離子的擴散，但終歸不是解決問題的根本辦法，只有采用無毒性元素構成的合金才能徹底消除隱患。因此現(xiàn)使用的Ti-6Al-4v ELI合金等醫(yī)用鈦合金已難以滿足醫(yī)學界對醫(yī)用鈦合金無毒、無害且能滿足比強度高、力學性質(zhì)接近人骨、耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性等醫(yī)學使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是提供一種醫(yī)用鈦合金，在滿足醫(yī)用鈦合金強度、力學性質(zhì)、耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性的一般要求基礎上，解決了 Ti-6Al-4v ELI合金在使用中會析出對人體有害的釩、鋁離子的技術難題，具有良好的生物相容性，較一般的醫(yī)用鈦合金具有更高的使用安全性。本發(fā)明解決上述技術問題采用的技術方案是本發(fā)明公開的是一種醫(yī)用鈦合金，按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-10%, Pd 0. 1_2%，余量為 Ti。本發(fā)明公開的是醫(yī)用鈦合金，按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-5%, PdO. 8-1. 5%，余量為 Ti。本發(fā)明公開的是醫(yī)用鈦合金按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pd 0. 1-0. 5%，余量為 Ti。本發(fā)明公開的是醫(yī)用鈦合金按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pdl. 5-2%, 余量為Ti。本發(fā)明公開的是醫(yī)用鈦合金按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 9-10%, Pdl. 2-1. 8%，余量為 Ti。本發(fā)明的有益效果是，在鈦合金中添加的金屬Pd能促進鈦的陽極鈍化，有效提高了醫(yī)用鈦合金的耐蝕性能，避免了縫隙腐蝕，添加的金屬( 有效提高了醫(yī)用鈦合金的強度，從而使得本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金具有良好的加工、成形性能，具有比強度高、力學性質(zhì)接近人骨，強度遠優(yōu)于純鈦，并具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性優(yōu)良等特點，且因金屬Pd和金屬( 系無毒金屬，有效避免了鋁、釩等有毒金屬離子的析出，可廣泛用于制造各種人工關節(jié)、人工骨、骨固定器件、義齒等醫(yī)學用途。
具體實施例方式下面結合二次真空自耗熔煉法制備醫(yī)用鈦合金的流程作進一步的詳細描述，充分說明本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金的具體制備方式本發(fā)明公開的醫(yī)用鈦合金采用二次真空自耗熔煉法制備，具體流程是首先計取原料質(zhì)量及原料配比，原料配比是根據(jù)所需制備的醫(yī)用鈦合金中鈦、鎵、鈀的含量，在考慮制備過程中的損耗及材料雜質(zhì)的基礎確定原料海綿鈦、金屬鎵粉、金屬鈀粉的原料配比，然后根據(jù)所需要制備的醫(yī)用鈦合金的質(zhì)量確定用于制備醫(yī)用鈦合金的原料海綿鈦、金屬鎵粉、 金屬鈀粉的質(zhì)量，其中選用符合中國國家標準GB/T25M-2002，產(chǎn)品等級至少為1級的海綿鈦，將一定質(zhì)量的海綿鈦經(jīng)機械破碎后篩分成或購置-100至-200目的海綿鈦粉，去除雜質(zhì)凈化后烘干，將一定量烘干后的海綿鈦與一定量的金屬鎵粉未、金屬鈀粉組批混料成海綿鈦粉、金屬鎵粉及金屬鈀粉的混合物，其中海綿鈦、金屬鎵粉、金屬鈀粉的質(zhì)量比例與原料配比相同。經(jīng)矯直、配料后制成合金包，壓制成單塊電極后經(jīng)電極組焊成電極，將壓制組焊后的電極置于真空自耗電弧爐后完成一次自耗熔煉，經(jīng)平頭工序后完成一次錠爐內(nèi)焊接， 進行充氬自耗熔煉，扒皮取樣，超聲波探傷后確認無缺陷后切頭制成成品的醫(yī)用鈦合金錠。采用上述常規(guī)的二次真空自耗熔煉法熔煉后制成醫(yī)用鈦合金，下面通過實施例詳述本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金。實施例實施例所述的是制備質(zhì)量百分比計合金組成為鎵2 %，鈀0.3%，余量為鈦的 IOOKg醫(yī)用鈦合金的實施例，實施過程是首先明確鎵2%，鈀0.3%，余量為鈦的醫(yī)用鈦合金中的鈦鎵鈀的理論質(zhì)量比例為977 20 3，考慮1級海綿鈦中鈦含量為不小于99. 65%及制備過程中的損耗因素，將1級海綿鈦、金屬鎵粉和金屬鈀粉的原料配比確定為1000 20 3，按照原料配比選定海綿鈦、鎵粉、鈀粉等原料的質(zhì)量，其中稱取IOOKg經(jīng)烘干的1級海綿鈦、2Kg的鎵粉、 0. 3Kg的鈀粉，采用常規(guī)的二次真空自耗熔煉法的工藝流程，經(jīng)原料、破碎、篩分、下料、凈化、烘干、組批混料、矯直、配料、制合金包、壓制單塊電極、平頭、電極組焊、一次自耗熔煉、 一次錠爐內(nèi)焊接、充氬自耗熔煉、扒皮、取樣、超聲波探傷、切頭、成品錠等流程后制成本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金，其中經(jīng)取樣分析檢測后明確所制備的醫(yī)用鈦合金的鈦、鎵、鈀各組分的含量，按質(zhì)量百分比計合金組成為鎵2%，鈀0. 3%，余量為鈦。如經(jīng)取樣分析檢測所制備的醫(yī)用鈦合金錠的鈦、鎵、鈀各組分的含量存在部分組分過高或過低而不能滿足使用要求時，可將同一批料的原料海綿鈦、金屬鎵粉、金屬鈀粉的原料配比作相應的上下浮動調(diào)整后再進行二次真空自耗熔煉法制備醫(yī)用鈦合金錠后檢測確定組分含量，使得制備好的醫(yī)用鈦合金的鈦、鎵、鈀各組分的含量滿足本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金使用要求。經(jīng)實踐測試分析本發(fā)明公布的按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-10%, Pd 0. 1_2%，余量為Ti的醫(yī)用鈦合金適合用于制作股骨頭、關節(jié)、鈦釘、鈦螺絲、義齒等醫(yī)用固定件及假體。本發(fā)明公布的按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-5%, Pd 0. 8-1. 5%，余量為Ti 的醫(yī)用鈦合金，制作鈦釘、鈦螺絲，能取得較好的使用效果。
本發(fā)明公布的按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pd 0. 1-0. 5%，余量為Ti 的醫(yī)用鈦合金，制作指骨、腕骨、肱骨等一般受力假體及關節(jié)的效果較好。本發(fā)明公布的按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pdl. 5_2%，余量為Ti的醫(yī)用鈦合金，用于制作股骨頭能取得較好的使用效果。本發(fā)明公布的按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 9-10%, Pd 1. 2-1. 8%，余量為Ti 的醫(yī)用鈦合金，較適合用于制作義齒。
權利要求
1.一種醫(yī)用鈦合金，其特征在于按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-10%, Pd 0. 1-2%，余量為 Ti。
2.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用鈦合金，其特征在于按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-5%, Pd 0. 8-1. 5%，余量為 Ti。
3.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用鈦合金，其特征在于按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pd 0. 1-0. 5%，余量為 Ti。
4.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用鈦合金，其特征在于按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 6-8%, Pdl. 5-2%，余量為 Ti。
5.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用鈦合金，其特征在于按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 9-10%, Pd 1. 2-1. 8%，余量為 Ti。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用鈦合金，按質(zhì)量百分比計合金組成為Ga 3-10％，Pd 0.1-2％，余量為Ti。通過添加金屬Pd及金屬Ga促進鈦的陽極鈍化來提高了醫(yī)用鈦合金的耐蝕性能，有效提高醫(yī)用鈦合金的強度，從而使得本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金具有良好的加工、成形性能，強度遠優(yōu)于純鈦，并具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性優(yōu)良等特點，有效解決了Ti-6Al-4v ELI合金等醫(yī)用鈦合金在使用中會析出對人體有害的釩、鋁離子的技術難題，可廣泛用于制造各種人工關節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒等醫(yī)學用途，具有良好的生物相容性，較一般的醫(yī)用鈦合金具有更高的使用安全性。
文檔編號C22C14/00GK102453816SQ20101052287
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者賈少輝, 賈鎖銘, 趙敬宏 申請人:寶雞瑞熙鈦業(yè)有限公司