本發(fā)明涉及金屬材料這一
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及到一種醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
:生物金屬材料在生物材料中擁有悠久的使用歷史。在上個世紀(jì)三十年代,不銹鋼金屬材料制成的內(nèi)植物就首先被應(yīng)用在骨科的臨床治療中,隨著無菌觀念的不斷加強和無菌手術(shù)的完善,不銹鋼金屬內(nèi)植物得到了更為廣泛的應(yīng)用。此后,錳、鎳、鈷等合金材料也被應(yīng)用于臨床。現(xiàn)階段這一類新型的合金材料在臨床及實驗研究中仍然是最受歡迎的生物金屬材料,這與其良好的生物相容性、良好的生物力學(xué)性能和較強的抗磨損抗腐蝕能力密切相關(guān)。不銹鋼材料、鈷鉻鉬合金材料、鈦及鈦合金和鉭金屬材料這幾大主要的生物金屬材料被廣泛的加工成人工髖關(guān)節(jié)、人工膝關(guān)節(jié)、內(nèi)植接骨板、髓內(nèi)釘、外固定針等應(yīng)用于骨科手術(shù)中,同時在牙科材料、心血管支架等其他領(lǐng)域也被較為廣泛的使用?,F(xiàn)在,生物金屬材料在醫(yī)療器械材料方面的應(yīng)用主要有兩個方面:生物金屬材料作為骨或者關(guān)節(jié)的替代物使用;生物金屬材料作為骨折后固定物使用。根據(jù)應(yīng)用方面的不同,材料的選擇和加工設(shè)計存在著較大的差異,但無論應(yīng)用于哪一方面,都需要均衡考慮材料的屬性(生物學(xué)屬性和力學(xué)屬性)和材料的加工制作成本,毫無疑問,擁有良好的骨組織傳導(dǎo)性、骨組織誘導(dǎo)性和骨組織相容性的低成本生物金屬材料是較理想的臨床應(yīng)用材料之一。鉭金屬因其與人體組織具有良好的組織相容性,作為骨科置入物的理想材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用己超過半個世紀(jì),在人工關(guān)節(jié)、脊柱內(nèi)固定、骨壞死及骨缺損修復(fù)等多個領(lǐng)域均有其使用價值。所以本發(fā)明將金屬鉭加入到研究的內(nèi)容里面,合成特異性的復(fù)合金屬材料,不僅克服看了傳統(tǒng)不銹鋼材料在骨科、牙科等領(lǐng)域的應(yīng)用缺陷,同時其生物相容性能得到提高,細胞毒性小,性能穩(wěn)定,是一種優(yōu)良的醫(yī)用后備材料。技術(shù)實現(xiàn)要素:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法及其應(yīng)用,該工藝通過利用由單寧酸、硼酸鈉、磷酸氫二鈉、碳酸氫鈉、聚乙二醇、二硫蘇糖醇制得的基質(zhì)處理劑對高溫煅燒的錳、鎳、鉭復(fù)合金屬材料進行處理活化,應(yīng)用常溫鑄模、高溫高壓反應(yīng)、陰干脫模、化學(xué)沉降富集、靜置鈍化、車床加工等一系列操作后得到復(fù)合金屬材料。制備而成的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料,其強度高、耐磨性能好、細胞毒性小,具有較好的應(yīng)用前景。同時還公開了由該制備方法制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料在人工假體、支架材料中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法,由以下步驟組成:(1)將二氧化錳5-10份、氧化鎳2-5份、硫酸鎳1-3份、氧化鉭5-10份、碳化鉭3-5份、碳酸鈣1-4份、氮化硅1-2份、丁二胺1-4份、甘氨酸4-6份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至750-800℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯8-12份、二氧化硅1-4份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸1-3份、硼酸鈉2-4份、磷酸氫二鈉1-3份、碳酸氫鈉2-4份、聚乙二醇1-3份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為150-200轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液50-100ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料15-20份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑3-5份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間30-60min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置10-20h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至980-1000℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間4-5h,然后急速減壓至與外界平衡,同時緩慢降溫至400℃,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡2-4h,得到基質(zhì)模胚;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間24-36h;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在惰性氣體保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為65-70℃,鈍化時間為10-12h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。優(yōu)選地,所述步驟(1)中快速降溫的速率為8℃/min。優(yōu)選地,所述步驟(5)中的急速減壓速率為3.5mpa/min。優(yōu)選地,所述步驟(5)中的緩慢降溫速率為2℃/min。優(yōu)選地,所述步驟(5)中葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液的混合比例為7:9,溶于15l去離子水中。優(yōu)選地,所述步驟(6)中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉2-8份、月硅酸鈣2-5份、硅油1-5份、石蠟3-7份、凡士林3-6份、滑石粉1-2份、蒸餾水50份。優(yōu)選地,所述步驟(7)中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉3-5份、硼砂1-2份、硫酸鎂3-7份、硝酸銅2-5份、甘油磷酸酯2-3份、二氧二甲基嘌呤1-4份、磺胺二甲基嘧啶1-4份、蒸餾水100份。優(yōu)選地,所述步驟(8)中惰性氣體為氬氣。本發(fā)明還提供了由上述制備方法得到的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法在人工假體、支架材料中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:(1)本發(fā)明的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法及其應(yīng)用通過利用由單寧酸、硼酸鈉、磷酸氫二鈉、碳酸氫鈉、聚乙二醇、二硫蘇糖醇制得的基質(zhì)處理劑對高溫煅燒的錳、鎳、鉭復(fù)合金屬材料進行處理活化,應(yīng)用常溫鑄模、高溫高壓反應(yīng)、陰干脫模、化學(xué)沉降富集、靜置鈍化、車床加工等一系列操作后得到復(fù)合金屬材料。制備而成的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料,其強度高、耐磨性能好、細胞毒性小,具有較好的應(yīng)用前景。(2)本發(fā)明的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料原料易得、工藝簡單,適于大規(guī)模工業(yè)化運用,實用性強。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。實施例1(1)將二氧化錳5份、氧化鎳2份、硫酸鎳1份、氧化鉭5份、碳化鉭3份、碳酸鈣1份、氮化硅1份、丁二胺1份、甘氨酸4份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至750℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯8份、二氧化硅1份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸1份、硼酸鈉2份、磷酸氫二鈉1份、碳酸氫鈉2份、聚乙二醇1份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液50ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料15份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑3份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間30min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置10h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至980℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間4h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡2h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉2份、月硅酸鈣2份、硅油1份、石蠟3份、凡士林3份、滑石粉1份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間24h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉3份、硼砂1份、硫酸鎂3份、硝酸銅2份、甘油磷酸酯2份、二氧二甲基嘌呤1份、磺胺二甲基嘧啶1份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為65℃,鈍化時間為10h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。實施例2(1)將二氧化錳7份、氧化鎳3份、硫酸鎳2份、氧化鉭6份、碳化鉭4份、碳酸鈣2份、氮化硅1份、丁二胺2份、甘氨酸5份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至770℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯10份、二氧化硅2份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸2份、硼酸鈉3份、磷酸氫二鈉2份、碳酸氫鈉3份、聚乙二醇2份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為170轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液70ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料17份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑4份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間40min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置15h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至985℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間4.3h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡2.5h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉4份、月硅酸鈣3份、硅油4份、石蠟4份、凡士林4份、滑石粉2份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間28h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉4份、硼砂1份、硫酸鎂5份、硝酸銅3份、甘油磷酸酯2份、二氧二甲基嘌呤2份、磺胺二甲基嘧啶2份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為67℃,鈍化時間為11h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。實施例3(1)將二氧化錳9份、氧化鎳4份、硫酸鎳2份、氧化鉭8份、碳化鉭4份、碳酸鈣3份、氮化硅2份、丁二胺3份、甘氨酸5份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至790℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯11份、二氧化硅3份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸2份、硼酸鈉3份、磷酸氫二鈉3份、碳酸氫鈉4份、聚乙二醇2份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為175轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液90ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料19份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑4份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間50min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置17h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至990℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間4.6h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡3h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉6份、月硅酸鈣4份、硅油4份、石蠟6份、凡士林5份、滑石粉2份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間32h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉4份、硼砂2份、硫酸鎂6份、硝酸銅4份、甘油磷酸酯3份、二氧二甲基嘌呤3份、磺胺二甲基嘧啶3份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為69℃,鈍化時間為11.5h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。實施例4(1)將二氧化錳10份、氧化鎳5份、硫酸鎳3份、氧化鉭10份、碳化鉭5份、碳酸鈣4份、氮化硅2份、丁二胺4份、甘氨酸6份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至800℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯12份、二氧化硅4份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸3份、硼酸鈉4份、磷酸氫二鈉3份、碳酸氫鈉4份、聚乙二醇3份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液100ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料20份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑5份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間60min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置20h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至1000℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間5h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡4h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉8份、月硅酸鈣5份、硅油5份、石蠟7份、凡士林6份、滑石粉2份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間36h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉5份、硼砂2份、硫酸鎂37份、硝酸銅5份、甘油磷酸酯3份、二氧二甲基嘌呤4份、磺胺二甲基嘧啶4份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為70℃,鈍化時間為12h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。對比例1(1)將二氧化錳5份、氧化鎳2份、氧化鉭5份、碳化鉭3份、碳酸鈣1份、氮化硅1份、甘氨酸4份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至750℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯8份、二氧化硅1份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將硼酸鈉2份、磷酸氫二鈉1份、碳酸氫鈉2份、聚乙二醇1份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液50ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料15份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑3份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間30min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置10h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至980℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間4h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡2h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉2份、月硅酸鈣2份、硅油1份、石蠟3份、凡士林3份、滑石粉1份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間24h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉3份、硼砂1份、硫酸鎂3份、硝酸銅2份、甘油磷酸酯2份、二氧二甲基嘌呤1份、磺胺二甲基嘧啶1份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為65℃,鈍化時間為10h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。對比例2(1)將二氧化錳10份、氧化鎳5份、硫酸鎳3份、氧化鉭10份、碳酸鈣4份、丁二胺4份、甘氨酸6份,混合均勻后注入氧氣高溫?zé)Y(jié)爐中,充入氧氣,加熱至800℃,保溫3h,然后采用快速降溫的方法,將反應(yīng)溫度降至560℃,快速降溫的速率為8℃/min,反應(yīng)2小時,再加入聚氨酯12份、二氧化硅4份,反應(yīng)30分鐘,然后自然降溫至室溫,得到基質(zhì)材料;(2)將單寧酸3份、硼酸鈉4份、碳酸氫鈉4份、聚乙二醇3份依次加入1l16%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌15分鐘,攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘,然后冰浴靜置2h,加入5%的二硫蘇糖醇溶液100ml,攪拌均勻后,室溫放置1h,得到基質(zhì)處理劑;(3)將步驟(1)得到的基質(zhì)材料20份加入到步驟(3)的基質(zhì)處理劑5份中,攪拌混勻以后成漿狀,將漿狀混合物注入到高速攪拌機中進行混勻,轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間60min;(4)將步驟(3)的漿狀基質(zhì)混合物注入適當(dāng)?shù)哪>咧兄谱麒T件單元,然后鑄件模具室溫陰干,放置20h;(5)將步驟(4)的陰干基質(zhì)模胚連同模具放入馬弗爐中加壓煅燒,加熱溫度至1000℃,加強為20mpa,反應(yīng)時間5h,然后急速減壓至與外界平衡,急速減壓速率為3.5mpa/min,同時緩慢降溫至400℃,緩慢降溫速率為2℃/min,向煅燒的模胚上噴灑葡萄糖-磷酸氫二鉀混合液,保溫30min,然后自然冷卻至室溫;(6)將步驟(5)煅燒后的鑄件模具浸泡在濃度為35%的脫模處理液中,室溫浸泡4h,得到基質(zhì)模胚,其中脫模處理液組成為硬質(zhì)酸鈉8份、月硅酸鈣5份、硅油5份、石蠟7份、凡士林6份、滑石粉2份、蒸餾水50份;(7)將步驟(6)的基質(zhì)模胚放入化學(xué)沉降池中進行金屬表層富集反應(yīng),反應(yīng)時間36h,其中化學(xué)沉降反應(yīng)液的配方為磷酸三鈉5份、硼砂2份、硫酸鎂37份、硝酸銅5份、甘油磷酸酯3份、二氧二甲基嘌呤4份、磺胺二甲基嘧啶4份、蒸餾水100份;(8)將步驟(7)的模胚取出后用去離子水反復(fù)洗滌3遍,然后在氬氣保溫箱靜置鈍化,反應(yīng)溫度為70℃,鈍化時間為12h;(9)將步驟(8)得到的金屬材料成品,按照需要的尺寸和形狀在專業(yè)的車床上加工制成成品即可。制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的性能測試結(jié)果如表1所示。將實施例1-4和對比例1-2的制得的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料分別進行細胞毒性、彈性模量、抗張強度、摩擦系數(shù)這幾項性能測試。表1細胞毒性測試彈性模量/gpa抗張強度/mpa摩擦系數(shù)實施例1通過6225790.381實施例2通過6325600.388實施例3通過6124980.394實施例4通過6425030.390對比例1通過22918000.695對比例2通過21718750.764本發(fā)明的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料的制備方法及其應(yīng)用通過利用由單寧酸、硼酸鈉、磷酸氫二鈉、碳酸氫鈉、聚乙二醇、二硫蘇糖醇制得的基質(zhì)處理劑對高溫煅燒的錳、鎳、鉭復(fù)合金屬材料進行處理活化,應(yīng)用常溫鑄模、高溫高壓反應(yīng)、陰干脫模、化學(xué)沉降富集、靜置鈍化、車床加工等一系列操作后得到復(fù)合金屬材料。制備而成的醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料,其強度高、耐磨性能好、細胞毒性小,具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的一種醫(yī)用環(huán)保型復(fù)合金屬材料原料易得、工藝簡單,適于大規(guī)模工業(yè)化運用,實用性強。以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域:
,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12