專利名稱：α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改變鈦基醫(yī)用種植體室溫相組成的方法，特別涉及一種將α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に嚒?br> 背景技術(shù)：
純鈦在882.5℃發(fā)生αβ同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，在溫度低于882.5℃時(shí)為α相(為密排六方晶格)，在溫度高于882.5℃時(shí)為β相(為體心立方晶格)。目前國內(nèi)外還沒有一種處理方法能夠使純鈦的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)閱我沪孪?。α?即相組成為α相的純鈦)是牙種植體通常使用的材料，但其彈性模量(約為113GPa)遠(yuǎn)高于骨的彈性模量(約為10-30GPa)，導(dǎo)致α鈦的生物力學(xué)相容性較差，在長期植入時(shí)會(huì)因應(yīng)力屏蔽效應(yīng)而引發(fā)種植體松動(dòng)。眾多研究表明，室溫組織為單一β相的鈦合金(即β鈦合金)具有與骨更為接近的彈性模量，其生物力學(xué)相容性較好。然而，現(xiàn)有的β鈦合金均是在合金熔煉過程中向鈦中加入大量β相穩(wěn)定元素獲得的，而β相穩(wěn)定元素如鋯、鈮等鈞為貴金屬，這導(dǎo)致β鈦合金的成本大幅度增加，而且熔煉過程復(fù)雜。如能將單一成分的純鈦通過熔煉成型后的處理工藝使其室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?，這無論是在學(xué)術(shù)概念還是在β鈦的制備方面鈞具有重要價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、且能夠在α鈦表層得到厚度為0.1-0.3mm的室溫組織β相的處理工藝。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在由90-95wt％的乙醇胺、0.5-1wt％的氯化鉀和4.5-9wt％的水混合配制電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為400-500V、頻率為100Hz、占空比為10-30％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行20-30分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.1-0.3mm的室溫組織β相。
采用本發(fā)明的處理工藝可使α鈦表層的室溫組織為β相，β相層的厚度約為0.1-0.3mm，其彈性模量約為78GPa，低于α鈦的彈性模量。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在由95wt％的乙醇胺、0.5wt％的氯化鉀和4.5wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為400V、頻率為100Hz、占空比為10％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行20分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.3mm的室溫組織β相。
實(shí)施例2在由90wt％的乙醇胺、1wt％的氯化鉀和9wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為450V、頻率為100Hz、占空比為30％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行30分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.1mm的室溫組織β相。
實(shí)施例3在由93wt％的乙醇胺、0.7wt％的氯化鉀和6.3wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為500V、頻率為100Hz、占空比為20％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行23分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.14mm的室溫組織β相。
實(shí)施例4在由92wt％的乙醇胺、0.8wt％的氯化鉀和7.2wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為420V、頻率為100Hz、占空比為25％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行25分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.19mm的室溫組織β相。
實(shí)施例5在由91wt％的乙醇胺、0.8wt％的氯化鉀和8.2wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為440V、頻率為100Hz、占空比為28％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行28分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.26mm的室溫組織β相。
權(quán)利要求
1.α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に?，其特征在于在?0-95wt％的乙醇胺、0.5-1wt％的氯化鉀和4.5-9wt％的水混合配制電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為400-500V、頻率為100Hz、占空比為10-30％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行20-30分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.1-0.3mm的室溫組織β相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に?，其特征在于在?5wt％的乙醇胺、0.5wt％的氯化鉀和4.5wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為400V、頻率為100Hz、占空比為10％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行20分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.3mm的室溫組織β相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に嚕涮卣髟谟谠谟?0wt％的乙醇胺、1wt％的氯化鉀和9wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為450V、頻率為100Hz、占空比為30％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行30分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.1mm的室溫組織β相。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に?，其特征在于在?3wt％的乙醇胺、0.7wt％的氯化鉀和6.3wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為500V、頻率為100Hz、占空比為20％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行23分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.14mm的室溫組織β相。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に?，其特征在于在?2wt％的乙醇胺、0.8wt％的氯化鉀和7.2wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為420V、頻率為100Hz、占空比為25％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行25分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.19mm的室溫組織β相。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に?，其特征在于在?1wt％的乙醇胺、0.8wt％的氯化鉀和8.2wt％的水配制的電解液中，以α鈦為陰極、石墨片為陽極，采用脈沖電源在電壓為440V、頻率為100Hz、占空比為28％的條件下對(duì)α鈦進(jìn)行28分鐘的微弧放電處理，可在α鈦表層得到厚度為0.26mm的室溫組織β相。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將α鈦表層的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗟奶幚砉に嚕词窃诤幸掖及?、氯化鉀和水的電解液中，以α鈦為陰極，采用脈沖電源對(duì)α鈦進(jìn)行20－30分鐘的微弧放電處理，可使α鈦表層厚約0.1－0.3mm區(qū)域的室溫組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?，此β相層的彈性模量約為78GPa，顯著低于α鈦的彈性模量。
文檔編號(hào)C22F3/00GK1624186SQ20041007336
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者憨勇, 李新梅, 徐可為, 李銀鎖 申請人:西安交通大學(xué)