多孔鈦材料的制備方法研究

2015-03-20 IP屬地陜西6110

因為多孔材料具有開放多孔狀結(jié)構(gòu)，允許新骨細(xì)胞組織在內(nèi)生長及體液的傳統(tǒng)，而且多孔材料楊氏模量可以調(diào)整孔隙率達(dá)到與自然骨相匹配，提高其生物力學(xué)相容性。多孔鈦具有優(yōu)異的生物相容性和良好的耐腐蝕性而引起醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注。目前，其制備方法有以下幾類：

1、固態(tài)燒結(jié)法

該方法主要有金屬堆積燒結(jié)法、添加造孔劑法、漿料發(fā)泡燒結(jié)法、模板法、燃燒合成法等。

1）金屬堆積燒結(jié)法是將堆積的空心球或粉末進行高溫?zé)Y(jié)，通過高溫擴散形成冶金結(jié)合制備多孔金屬的方法。除此之外，也可采用金屬絲纏繞法形成坯料再燒結(jié)制備多孔材料。

2）該方法是將造孔劑與鈦粉按一定比例均勻混合，然后再燒結(jié)前或燒結(jié)后通過加熱或溶解等方法去除造孔劑從而得到多孔結(jié)構(gòu)。該方法適用面廣，制備工藝簡單，孔隙分布均勻。

3）漿料發(fā)泡法是以金屬粉末為原料，通過添加發(fā)泡劑等配成漿料，再加入模具中進行加熱，由于添加劑和發(fā)泡劑的作用而產(chǎn)生氣體開始膨脹，經(jīng)燒結(jié)后便可得到具有多孔金屬。

4）模板法也可用來制備多孔鈦，它一般是以海綿為模板，將鈦漿料浸漬于模板中，待干燥后再加熱除去模板，最后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)獲得多孔鈦及其合金。

2、液態(tài)凝固法

根據(jù)加熱源的不同，可分為電子束加熱成型法與激光工程凈成型法。

1）電子束加工

電子束加工是利用高功率密度的電子束沖擊工件時所產(chǎn)生的熱能使材料熔化、氣化的特種加工方法。該方法也是快速原形加工技術(shù)中常用的方法之一。

2）激光工程凈成形法

激光工程凈成形法同樣也是快速成形技術(shù)的一種，該技術(shù)借助計算機輔助設(shè)計，利用快速原型加工技術(shù)將三維實體模型轉(zhuǎn)化成平面信息后再生成數(shù)控加工代碼，最后傳給控制中心并對激光加熱熔化的原材料進行逐層堆積壘加制備出實體零件。