《一种医用多孔金属植入材料的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种医用多孔金属植入材料的制备方法.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)授权公告号 CN 102796901 B (45)授权公告日 2014.01.15 CN 102796901 B (21)申请号 201110298009.1 (22)申请日 2011.09.29 A61L 27/04(2006.01) A61L 27/56(2006.01) C22C 1/08(2006.01) C22C 27/02(2006.01) (73)专利权人 重庆润泽医药有限公司 地址 400042 重庆市渝北区勤业路 9 号 (72)发明人 叶雷 (74)专利代理机构 重庆弘旭专利代理有限责任 公司 50209 代理人 周韶红 US 5282861 A,1994.02.0。
2、1,说明书第3栏第 19 行至第 9 栏第 66 行 . CN 101549175 A,2009.10.07,说明书第2页 第 3 段至第 3 页第 4 段 . 节云峰等 . 烧结温度对泡沫铌力学性能及微 观组织的影响 .中国有色金属学报 .2010, 第 20 卷 ( 第 10 期 ), 第 2014-2018 页 . (54) 发明名称 一种医用多孔金属植入材料的制备方法 (57) 摘要 一种医用多孔金属植入材料的制备方法， 将 钽粉与造孔剂、 成型剂混合成混合粉末， 再经造 粒、 注射入模具成型、 脱模、 脱脂、 烧结和热处理制 得替代牙骨组织的医用多孔金属植入材料 ； 所述 造孔剂为碳。
3、酸氢钠、 尿素、 氯化钠、 甲基纤维素、 乙 基纤维素中的一种或多种， 所述成型剂为聚乙烯 醇、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 石蜡、 合成橡胶中的一种或 多种 ； 所述脱脂过程是以 0.5 /min 3 /min 的速率逐步升温至400800， 以氩气通入构成 保护气氛并保温 60min 240min。经过测试其 制得的多孔钽材料杂质含量可低于 0.2%、 密度可 达 11.67 13.34g/cm3， 孔隙度可达 20 30%， 孔隙直径可达 12 25m、 弹性模量可达 4.5 6.0Gpa、 延伸率达 12.0 13.8%、 弯曲强度可达 120 150Mpa、 抗压强度可达 90 110Mp。
4、a。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 田刚 权利要求书 2 页 说明书 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书11页 (10)授权公告号 CN 102796901 B CN 102796901 B 1/2 页 2 1. 一种医用多孔金属植入材料的制备方法， 将钽粉与造孔剂、 成型剂混合成混合粉 末， 再经造粒、 注射入模具成型、 脱模、 脱脂、 烧结和热处理制得替代牙骨组织的医用多孔金 属植入材料 ； 其特征在于 ： 所述造孔剂为碳酸氢钠、 尿素、 氯化钠、 甲基纤维素、 乙基纤维素 中的一种或多种， 所述成型剂为聚乙烯醇、 。
5、硬脂酸、 硬脂酸锌、 石蜡、 合成橡胶中的一种或 多种 ； 脱脂过程是以 1 3 /min 的速率从室温升至 400， 保温 60 120min， 以 1.5 2.5 /min 的速率从 400升至 600 800， 保温 180 240min。 2. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述造粒过程是在工作温度为 450 535、 工作压力为 12 15MPa 下将所述混合粉末造粒成粒径不高于 20m 的圆形颗粒， 将 所述圆形颗粒注射入模具的温度为 380 540、 压力为 72 90MPa。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述混合粉末中成型。
6、剂的用量为 5 10%、 所述造孔剂的用量为 20 30%、 余量为钽粉， 以体积百分含量计 ； 脱模时间为 6 9s。 4.如权利要求3所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述成型剂为石蜡占79%、 所述造孔 剂为乙基纤维素占 26 29%、 余量为钽粉， 均以体积百分含量计。 5. 如权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述石蜡占 8%、 所述乙基纤维素占 27%、 余量为钽粉， 均以体积百分含量计 ； 脱模时间为 7s。 6. 如权利要求 1 或 2 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述造粒过程的温度为 510 535、 工作压力为 13MPa 将所述混合粉末造粒成粒径 10。
7、 20m 的圆形颗粒， 将所述圆形 颗粒注射成型的温度为 465 490、 压力为 83 85MPa。 7. 如权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述造粒过程的温度为 510 535、 工作压力为 13MPa 将所述混合粉末造粒成粒径 13m 的圆形颗粒， 将所述圆形颗粒注射成 型的温度为 465 490、 压力为 83 85MPa。 8. 如权利要求 7 所述的制备方法， 其特征在于 ： 真空烧结条件为 ： 真空度不低于 10-3Pa， 以 10 20 /min 的升温速率从室温升至 1200 1500， 保温 1h 2h 后 ； 再以 低于 20 /min 的升温速率升温至 。
8、2000 2200， 保温 2h 4h ； 真空烧结后的冷却条件为 ： 真空度不低于 10-3Pa， 以不高于 25 /min， 不低于 10 / min 渐降冷却速率方式， 对烧结多孔体分段降温冷却至 800， 各段保温时间 30min 90min， 然后随炉冷却至常温 ； 热处理条件为 ： 真空度不低于 10-4Pa， 以不高于 30 /min 的速率升至 1000 1250， 保温 4h 6h ； 再以先慢后快以不低于 5 /min 但不高于 30 /min 的冷却速率分段冷却 至室温， 各段的保温时间呈递减且不超过 3h。 9. 如权利要求 1 或 2 所述的制备方法， 其特征在于 ：。
9、 真空烧结条件为 ： 以 10 15 / min的速率从室温升至12001250， 保温3060min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 以10 20 /min 的速率升至 1500， 保温 30 60min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa， 以 6 20 / min的速率升至20002200， 保温120240min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 真空烧结后 的冷却条件为 ： 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 以1020/min的速率冷却至15001600， 保温 30 60min ； 以 12 20 /min 的速率冷却至 1200 1250， 保温 60 90。
10、min ； 以 1020/min的速率冷却至800， 然后随炉冷却 ； 所述热处理条件为 ： 以1530/min 的速率升至10001250， 保温240480min， 真空度为10-4Pa10-3Pa， 再以510/ 权 利 要 求 书 CN 102796901 B 2 2/2 页 3 min 的速率冷却至 1000， 保温 90 180min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 20 /min 的速率冷却至 800， 保温 60 120min， 真空度为 10-4Pa ； 以 20 30 /min 的速率冷却至 室温， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa。 10. 如权。
11、利要求 6 所述的制备方法， 其特征在于 ： 真空烧结条件为 ： 以 10 15 /min 的速率从室温升至 1200 1250， 保温 30 60min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 20 /min 的速率升至 1500， 保温 30 60min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa， 以 6 20 / min的速率升至20002200， 保温120240min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 真空烧结后 的冷却条件为 ： 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 以1020/min的速率冷却至15001600， 保温 30 60min ； 以 12 20 /m。
12、in 的速率冷却至 1200 1250， 保温 60 90min ； 以 1020/min的速率冷却至800， 然后随炉冷却 ； 所述热处理条件为 ： 以1530/min 的速率升至10001250， 保温240480min， 真空度为10-4Pa10-3Pa， 再以510/ min 的速率冷却至 1000， 保温 90 180min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 20 /min 的速率冷却至 800， 保温 60 120min， 真空度为 10-4Pa ； 以 20 30 /min 的速率冷却至 室温， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa。 权 利 要 求 书 CN。
13、 102796901 B 3 1/11 页 4 一种医用多孔金属植入材料的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种医用金属植入材料的制备方法， 尤其是涉及一种医用多孔金属植 入材料的制备方法。 背景技术 0002 多孔医用金属植入材料具有治疗骨组织创伤、 股骨组织坏死和替代致密骨组织如 牙骨等重要而特殊的用途， 现常见的这类材料有多孔金属不锈钢、 多孔金属钛等。 作为骨组 织创伤和股骨组织坏死治疗使用的多孔植入材料， 其孔隙度应达 30 80， 而且孔隙最好 全部连通与均匀分布， 或根据需要使之既与人体的骨组织生长相一致， 又减轻了材料本身 的重量， 以适合人体植入使用。 0003 而难熔。
14、金属钽， 由于它具有优秀的生物相容性， 其多孔材料有望作为替代前述等 传统医用金属生物材料。由于金属钽对人体的无害、 无毒、 无副作用， 以及随着国内外医学 的飞速发展， 对钽作为人体植入材料认知的进一步深入， 人们对人体植入用多孔金属钽材 料的需求变得越来越迫切， 对其要求也越来越高。 其中作为多孔医用植入金属钽， 如果能具 有很高的均匀分布连通孔隙以及与人体相适应的物理机械性能， 则其有望作为一种新型的 骨组织替代材料。 0004 作为医用植入的多孔金属材料就像一般的多孔金属材料那样基本上是以粉末烧 结法为主要的加工方法， 特别是为获取孔隙连通与均匀分布的多孔金属泡沫结构采用粉末 烧结法中。
15、的金属粉末浆料在有机泡沫体上的浸渍后干燥再烧结简称泡沫浸渍法居多。 关于 粉末烧结所获得的多孔金属材料通常其金属力学性能并不是很好， 其主要原因是工艺上如 何安排成孔介质的支撑与消除关系、 金属粉末烧结过程中的塌陷问题。而已知的文献报道 中均没有很好的解决方法而放任自然。 0005 采用金属粉末烧结法制造多孔钽的文献报道很少， 特别是以获得医用植入材料用 为目的的多孔钽粉末烧结法文献报道几乎没有。可以参考的是公开号为 CN200510032174， 名称 “三维通孔或部分孔洞彼此相连多孔金属泡沫及其制备方法” 以及 CN200710152394， 名 称 “一种新型多孔泡沫钨及其制备方法” 。。
16、然而其所获得的多孔金属或是为过滤材料用， 或 是为航空航天及其它高温场合用而非作为医用金属植入材料使用， 再者所加工的多孔金属 也非多孔钽。 0006 关于多孔钽， US5282861 公开了一种应用于松质骨植入体、 细胞和组织感受器的开 孔钽材料及其制备。这种多孔钽由纯商业钽制成， 它以聚亚氨酯前体进行热降解得到的碳 骨架为支架， 该碳骨架呈多重的十二面体， 其内为网格样结构， 整体遍布微孔， 孔隙率可高 达 98， 再将商业纯钽通过化学蒸气沉积、 渗透的方法结合到碳骨架上以形成多孔金属微 结构， 简称为化学沉积法。这种方法所获得的多孔钽材料其表面的钽层厚度在 40 60m 之间 ； 在整个。
17、多孔材料中， 钽重约占 99， 而碳骨架重量则占 1左右。文献进一步记载， 该多孔材料的抗压强度 50 70MPa， 弹性模量 2.5 3.5GPa， 抗拉强度 63MPa， 塑性变形量 15。但是将它作为致密骨组织如牙骨等医用植入材料的多孔钽， 其材料的力学性能如延 说 明 书 CN 102796901 B 4 2/11 页 5 展性、 抗压强度、 弯曲强度等有明显不足之处， 而且会影响到后续的对多孔钽材料本身的加 工， 例如成型件的切割等。同样在前述的金属粉末烧结法所获得的产品也均存在这样的不 足。 发明内容 0007 本发明的目的在于提供一种生物相容性与力学性好的医用多孔金属植入材料的 。
18、制备方法。 0008 本发明的目的是通过如下技术手段实现的 ： 0009 一种医用多孔金属植入材料的制备方法， 将钽粉与造孔剂、 成型剂混合成混合粉 末， 再经造粒、 注射入模具成型、 脱模、 脱脂、 烧结和热处理制得替代牙骨组织的医用多孔金 属植入材料 ； 其特征在于 ： 所述造孔剂为碳酸氢钠、 尿素、 氯化钠、 甲基纤维素、 乙基纤维素 中的一种或多种， 所述成型剂为聚乙烯醇、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 石蜡、 合成橡胶中的一种或多 种 ； 所述脱脂过程是以 0.5 /min 3 /min 的速率逐步升温至 400 800， 以氩气通 入构成保护气氛并保温 60min 240min。 0010。
19、 为了使制得的替代牙骨组织的多孔钽材料孔隙率合适、 以使生物相容性优异， 同 时提高其材料的力学性能， 上述造粒过程是在工作温度为 450 650、 工作压力为 12 15MPa 下将所述混合粉末造粒成粒径不高于 20m 的圆形颗粒， 将所述圆形颗粒注射入模 具的温度为 380 540、 压力为 72 90MPa。 0011 本发明采用的原料钽粉的平均粒径小于 43 微米、 氧含量小于 0.1， 为市售产品 ； 上述造孔剂、 成型剂也均为市售产品。本发明真空环境优选采用真空度为 10-4Pa 10-3Pa 的真空条件。 0012 在研发过程中发明人进一步研究发现， 若上述制备中控制不好， 虽可。
20、制得如上所 述适合用于替代牙骨的医用植入材料但产品合格率不高 ： 如粉末压制成型难、 在压制后部 分易出现分层、 不均匀， 脱脂后部分会出现裂纹等技术问题。 0013 为了使粉末压制过程中成型更容易， 从而提高成品率、 成品孔隙均匀性、 使制备过 程更稳定， 上述混合粉末中成型剂的用量为 5 10、 造孔剂的用量为 20 30、 余量为 钽粉， 以体积百分含量计 ( 以体积百分含量计是通过最终多孔钽材料的情况直接推算的单 位， 在上述混合粉末称量中还是根据相应物质的密度计算出其对应的质量称量的 )， 进一步 优选为成型剂为石蜡占 7 9、 造孔剂为乙基纤维素占 26 29、 余量为钽粉， 更进。
21、一步 优选为石蜡占 8、 乙基纤维素占 27、 余量为钽粉， 均以体积百分含量计 ； 上述脱模时间 优选为 6 9S， 进一步优选为 7S。 0014 为了使脱脂过程中胚体更稳定、 减少易出现的部分胚体变形、 孔径不均匀， 从而 进一步提高成品率、 生产质量稳定性， 在上述替代牙骨组织的多孔钽材料的制备中脱脂过 程优选以 2.5 3 /min 的速率逐步升温至 400 800、 以氩气通入构成保护气氛并保 温 150min 240min， 更进一步优选以 2.5 /min 的速率逐步升温至 400 800、 以氩气 通入构成保护气氛并保温 220min， 最优选地， 上述脱脂是以 1 3 /m。
22、in 的速率从室温升 至 400， 保温 60 120min， 以 1.5 2.5 /min 的速率从 400升至 600 800， 保温 180 240min ； 上述造粒过程优选的温度为 510 535、 工作压力为 13MPa 下将所述混合 粉末造粒成粒径 10 20m( 更优选为 13m) 的圆形颗粒， 将所述圆形颗粒注射成型的温 说 明 书 CN 102796901 B 5 3/11 页 6 度为 465 490、 压力为 83 85MPa。 0015 一种医用多孔金属植入材料的制备方法， 将钽粉与造孔剂、 成型剂混合成混合粉 末， 再经造粒、 注射入模具成型、 脱模、 脱脂、 烧结。
23、和热处理制得替代人体承重骨组织的医 用多孔金属植入材料 ； 其特征在于 ： 所述造孔剂为碳酸氢铵， 所述成型剂为聚乙烯醇、 硬脂 酸、 硬脂酸锌、 石蜡、 合成橡胶中的一种或多种 ； 所述脱脂过程是以 0.3 /min 2 /min 的速率逐步升温至 400 800， 以氩气通入构成保护气氛并保温 300min 360min。 0016 为了使制得的替代人体承重骨组织的多孔钽材料孔隙率合适、 以使生物相容性优 异， 同时提高其材料的力学性能， 上述造粒过程是在工作温度为 480 670、 工作压力为 5 7MPa 下将所述混合粉末造粒成粒径不高于 30m 的圆形颗粒， 将所述圆形颗粒注射入 模。
24、具成型的温度为 500 620、 压力为 60 70MPa。 0017 本发明采用的原料钽粉的平均粒径小于 43 微米、 氧含量小于 0.1， 为市售产品 ； 上述造孔剂、 成型剂也均为市售产品。本发明真空环境优选采用真空度为 10-4Pa 10-3Pa 的真空条件。 0018 在研发过程中发明人进一步研究发现， 若上述制备中控制不好， 虽可制得如上所 述适合用于替代牙骨的医用植入材料但产品合格率不高 ： 如粉末压制成型难、 在压制后部 分易出现分层、 不均匀， 脱脂后部分会出现裂纹等技术问题。 0019 为了使粉末压制过程中成型更容易， 从而提高成品率、 成品孔隙均匀性、 使制备过 程更稳定。
25、， 上述混合粉末中成型剂的用量为 7 12、 造孔剂的用量为 15 25、 余量为 钽粉， 以体积百分含量计 ( 以体积百分含量计是通过最终多孔钽材料的情况直接推算的单 位， 在上述混合粉末称量中还是根据相应物质的密度计算出其对应的质量称量的 )， 进一步 优选为成型剂为硬脂酸占 11、 碳酸氢铵占 18、 余量为钽粉， 均以体积百分含量计 ； 上述 脱模时间优选为 3 6S， 进一步优选为 5S。 0020 为了使脱脂过程中胚体更稳定、 减少易出现的部分胚体变形、 孔径不均匀， 从而进 一步提高成品率、 质量稳定性， 上述脱脂过程优选 0.3 /min 1 /min 的速率逐步升 温至 40。
26、0 800、 以氩气通入构成保护气氛并保温 330min 350min， 更进一步优选以 0.8 /min 的速率逐步升温至 400 800、 以氩气通入构成保护气氛并保温 340min， 最优 选地， 以 1 2 /min 的速率从室温升至 400， 保温 300 330min， 以 0.3 0.8 /min 的速率从 400升至 600 800， 保温 340 360min ； 上述造粒过程优选的温度为 500 525、 工作压力为 6MPa 下将所述混合粉末造粒成粒径 20 30m( 更优选为 26m) 的圆 形颗粒， 将所述圆形颗粒注射成型的温度为 560 600、 压力为 63 65。
27、MPa。 0021 本发明另一方面的进一步的特点是 ： 真空烧结条件还包括有 ： 真空度不低于 10-3Pa， 以 10 20 /min 的升温速率从室温升至 1200 1500， 保温 1h 2h 后 ； 再以 低于 20 /min 的升温速率升温至 2000 2200， 至少保温 2h 4h。 0022 真空烧结后的冷却条件还包括有 ： 真空度不低于 10-3Pa， 以不高于 25 /min， 不 低于 10 /min 渐降冷却速率方式， 对烧结多孔体分段降温冷却至 800， 各段保温时间 30min 90min， 然后随炉冷却至常温。 0023 热处理 ( 真空退火 ) 条件还包括有 ：。
28、 真空度不低于 10-4Pa， 以不高于 30 /min 的 速率升至 1000 1250， 保温 4h 6h ； 再以先慢后快以不低于 5 /min 但不高于 30 / min 的冷却速率分段冷却至室温， 各段的保温时间呈递减且不超过 1.5h 3h 内选择。 说 明 书 CN 102796901 B 6 4/11 页 7 0024 在此基础上更进一步的特点是 ： 所述脱脂处理条件还包括有 ： 逐步升温至 600 800， 具体是以纯净氩气 (99.9999 ) 通入构成保护气氛， 以 1 3 /min 的速率从室温 升至400， 保温60120min， 以1.52.5/min的速率从400。
29、升至600800， 保温 180 240min ； 所述真空烧结条件还包括有 ： 以 10 15 /min 的速率从室温升至 1200 1250， 保温3060min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 以1020/min的速率升至1500， 保温 30 60min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa， 以 6 20 /min 的速率升至 2000 2200， 保温 120 240min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 真空烧结后的冷却条件还包括有 ： 真空度 为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 20 /min 的速率冷却至 1500 1600， 保温 30 60。
30、min ； 以 12 20 /min 的速率冷却至 1200 1250， 保温 60 90min ； 以 10 20 /min 的速 率冷却至 800， 然后随炉冷却 ； 所述热处理条件还包括有 ： 以 15 30 /min 的速率升至 1000 1250， 保温 240 480min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa， 再以 5 10 /min 的速率 冷却至 1000， 保温 90 180min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 20 /min 的速率冷 却至 800， 保温 60 120min， 真空度为 10-4Pa ； 以 20 30 /min 的速率冷却至。
31、室温， 真 空度为 10-4Pa 10-3Pa。 0025 金属钽和铌的性质极类似， 上述方法同样也适合医用多孔铌材料的制备。 0026 本发明多孔金属材料制备方法采用了注射成型法， 使得最终多孔钽材料中杂质 的含量极低， 有效地提高了生物相容性和生物安全性 ； 对本发明造粒、 注射成型、 脱脂、 烧 结及退火步骤的工艺条件优化， 使得成品率高、 成品孔径均匀性更好、 使制备过程更稳定、 质量稳定性好， 有效地消除了热应力、 使多孔钽材料的组织更均匀， 以进一步提高多孔钽 的力学性能如强度、 韧性同时都得到提高。众所周知， 产品的合格率、 生产稳定性由人为 操作因素决定和工艺路线本身决定、 人。
32、为操作终归会处于高标准化趋于正常水平， 因此生 产质量稳定性主要由本身工艺决定， 本发明制备工艺其成品合格率高、 生产稳定， 产品合 格率高达 94.2 96.3。本发明制得的多孔钽成品孔隙分布均匀且连通， 生物相容性 好。对于制得的替代牙骨组织的多孔钽材料， 经过测试其杂质含量可低于 0.2、 密度可 达 11.67 13.34g/cm3， 孔隙度可达 20 30， 孔隙直径可达 12 25m、 弹性模量可达 4.5 6.0Gpa、 延伸率达 12.0 13.8、 弯曲强度可达 120 150Mpa、 抗压强度可达 90 110Mpa ； 对于制得的替代承重骨组织的多孔钽材料， 经过测试其杂。
33、质含量可低于 0.2、 密 度可达6.678.69g/cm3， 孔隙度可达4860， 孔隙直径可达100350m、 弹性模量可 达 2.5 4.0Gpa、 延伸率达 9.3 11.7、 弯曲强度可达 80 90Mpa、 抗压强度可达 65 75Mpa。 具体实施方式 0027 下面通过实施例对本发明进行具体的描述， 有必要在此指出的是以下实施例只用 于对本发明进行进一步说明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 该领域的技术人员可 以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。 0028 实施例1 ： 称取石蜡、 平均粒径小于43微米氧含量小于0.1的钽粉和乙基纤维素 混合均匀成混合。
34、粉末， 其中石蜡占 8、 乙基纤维素占 27、 钽粉占 65， 均以体积百分含 量计。造粒 ： 在工作温度为 510 520、 工作压力为 12 13MPa 下将所述混合粉末造粒 成粒径 10 13m 的圆形颗粒。注射成型 ： 将所述圆形颗粒注射入模具的温度为 465 说 明 书 CN 102796901 B 7 5/11 页 8 490、 压力为8385MPa。 脱模时间 ： 67S。 脱脂处理 ： 真空度10-4Pa， 以13/min的 速率从室温升至400， 保温60120min， 以1.52.5/min的速率从400升至600 800， 保温 180 240min。真空烧结 ： 在真空。
35、炉中烧结， 烧结温度 2000， 保温 2 小时， 真 空度 10-4Pa， 烧结过程充氩气保护， 取出产品后去除表面灰尘及污物， 制得多孔钽成品。 0029 发明人按 GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、 GB/T6886-2001 等标准对上述多孔钽 成品的多孔材料密度、 孔隙率、 孔径及各种力学性能进行检测 ： 其杂质含量低于 0.2， 其 孔隙分布均匀， 密度 12.54g/cm3， 孔隙率 25， 孔隙平均直径 23m， 弹性模量 5.0GPa， 延伸 率 12.3， 弯曲强度 132MPa， 抗压强度 100MPa。该多孔钽非常适合用于替代人体牙骨组织 的医用。
36、植入材料。 0030 实施例 2 ： 称取聚乙烯醇、 平均粒径小于 43 微米氧含量小于 0.1的钽粉和碳酸 氢钠混合均匀成混合粉末， 其中聚乙烯醇占 6、 碳酸氢钠占 29、 钽粉占 65， 均以体积 百分含量计。造粒 ： 在工作温度为 450、 工作压力为 15MPa 下将所述混合粉末造粒成粒径 20m 的圆形颗粒。注射成型 ： 将所述圆形颗粒注射入模具的温度为 540、 压力为 90MPa。 脱模时间 ： 9S。脱脂处理 ： 真空度 10-4Pa， 以 1 /min 的升温速率从室温升温至 400、 保温 60min ； 再以 2.5 /min 的升温速率从 400升温至 800， 保温。
37、时间 180 分钟。真空烧结 ： 在真空炉中烧结， 烧结温度 2100， 保温 4 小时， 真空度 10-4Pa， 烧结过程充氩气保护， 取出 产品后去除表面灰尘及污物， 制得的样品再进行常规的后处理得多孔钽成品。 0031 发明人按 GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、 GB/T6886-2001 等标准对上述多孔钽 成品的多孔材料密度、 孔隙率、 孔径及各种力学性能进行检测 ： 其杂质含量低于 0.2， 其 孔隙分布均匀， 密度 11.74g/cm3， 孔隙率 30， 孔隙平均直径 24m， 弹性模量 4.5GPa， 延伸 率12.8， 弯曲强度133MPa， 抗压强。
38、度92MPa。 该多孔钽非常适合用于替代人体牙骨组织的 医用植入材料。 0032 实施例 3 ： 称取硬脂酸锌、 平均粒径小于 43 微米氧含量小于 0.1的钽粉和甲基 纤维素混合均匀成混合粉末， 其中硬脂酸锌占 10、 甲基纤维素占 23、 钽粉占 67， 均以 体积百分含量计。造粒 ： 在工作温度为 650、 工作压力为 12MPa 下将所述混合粉末造粒 成粒径 10m 的圆形颗粒。注射成型 ： 将所述圆形颗粒注射入模具的温度为 380、 压力 为 72MPa。脱模时间 ： 6S。脱脂处理 ： 真空度 10-4Pa， 以 3 /min 的升温速率从室温升温至 400、 保温 120min 。
39、； 再以 1.5 /min 的升温速率从 400升温至 750， 保温时间 240 分 钟。真空烧结 ： 在真空炉中烧结， 烧结温度 2200， 保温 2.5 小时， 真空度 10-3Pa， 烧结过程 充氩气保护， 冷却出炉， 去除产品表面灰尘及污物， 制得的样品再进行常规的后处理得多孔 钽成品。 0033 发明人按 GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、 GB/T6886-2001 等标准对上述多孔钽 成品的多孔材料密度、 孔隙率、 孔径及各种力学性能进行检测 ： 其杂质含量低于 0.2， 其 孔隙分布均匀， 密度 13.30g/cm3， 孔隙率 20， 孔隙平均直径 2。
40、0m， 弹性模量 5.0GPa， 延伸 率 12.05， 弯曲强度 138MPa， 抗压强度 95MPa。该多孔钽非常适合用于替代人体牙骨组织 的医用植入材料。 0034 实施例 4 ： 一种多孔钽， 它以粒径小于 43m、 氧含量小于 0.1的金属钽粉， 聚乙 烯醇和碳酸氢钠混合粉为原料， 再经造粒、 注射成型、 脱模、 脱脂处理、 真空烧结、 真空退火 处理制得。 说 明 书 CN 102796901 B 8 6/11 页 9 0035 其中， 聚乙烯醇占 7、 碳酸氢钠占 20、 金属钽粉占 73， 以体积百分含量计 ； 0036 造粒 ： 在工作温度为 520、 工作压力为 14MPa。
41、 下将所述混合粉末造粒成粒径 16m 的圆形颗粒 ； 0037 注射成型及脱模 ： 将所述圆形颗粒注射入模具的温度为 468、 压力为 76MPa。脱 模时间 ： 8S ； 0038 随后将混合粉末放入非氧化气氛炉中以一定的升温速率升温至 800， 保护气氛 为 99.999氩气进行脱脂处理， 其在升温之前先通入纯净氩气至少 30min 以排除炉内空 气， 控温过程 ： 以 1.5 /min 的速率从室温升至 400， 保温 88min， 氩气通入量 0.5L/min ； 以 2.0 /min 的速率从 400升至 800， 保温 195min， 氩气通入量 1L/min ； 再关闭电源， 脱。
42、脂后的样品随炉冷却， 氩气通入量 1L/min， 直至冷却至室温时关闭氩气 ； 0039 对于脱脂处理后的样品随钨器置于高真空高温烧结炉内以一定的升温速率升温 至2200进行真空烧结， 在升温之前烧结炉的真空度至少要达到10-4Pa， 以1015/min 的速率从室温升至 1200， 保温 30min， 真空度为 10-4Pa ； 以 10 /min 的速率升至 1500， 保温30min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 以6/min的速率升至2200， 保温120min， 真空度 为10-3Pa ； 烧结完毕， 真空度为10-3Pa， 以1015/min的速率冷却至1600， 保温3。
43、0min ； 以 12 /min 的速率冷却至 1200， 保温 60min ； 以 10 /min 的速率冷却至 800， 然后随 炉冷却 ； 0040 对于真空烧结冷却后的样品随刚玉容器置于真空退火炉中以一定的升温速率升 温至 1250进行去应力退火处理， 在升温之前退火炉内的真空度至少要达到 10-4Pa， 以 15/min的速率从室温升至1250， 保温240min， 真空度为10-4Pa10-3Pa ； 再以5/min 的速率冷却至 1000， 保温 180min， 真空度为 10-4Pa 10-3Pa ； 以 10 /min 的速率冷却至 800， 保温120min， 真空度为10。
44、-4Pa ； 以20/min的速率冷却至室温， 真空度为10-4Pa。 最 后进行常规后处理制得多孔钽。 0041 发明人按 GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、 GB/T6886-2001 等标准对上述多孔钽 成品的多孔材料密度、 孔隙率、 孔径及各种力学性能进行检测 ： 其杂质含量低于 0.2， 其 孔隙分布均匀， 密度 12.87g/cm3， 孔隙率 23， 孔隙平均直径 20m， 弹性模量 5.8GPa， 弯曲 强度 137MPa， 抗压强度 103MPa。经长期测试， 该制备工艺产品合格率高达 95.4。该多孔 钽非常适合用于替代人体牙骨组织的医用植入材料。 0。
45、042 在上述实施例 4 给出的方法中， 我们还可以对其中的各种条件作其他选择同样能 得到本发明所述的多孔钽。 0043 说 明 书 CN 102796901 B 9 7/11 页 10 0045 说 明 书 CN 102796901 B 10 8/11 页 11 0046 说 明 书 CN 102796901 B 11 9/11 页 12 0047 所得多孔钽成品按前述方法检测 ： 0048 实施例 5 6 7 8 密度 (g/cm3) 13.34 12.26 12.10 11.72 孔隙率 ( ) 20 24 26 29 孔径 (m) 24 14 20 18 弹性模量 (GPa) 6.0 。
46、5.4 4.9 4.6 弯曲强度 (MPa) 146 137 131 125 抗压强度 (MPa) 108 100 97 92 0049 以上制得多孔钽适用于作为替代人体牙骨组织的医用植入材料。 0050 实施例9 ： 称取聚乙烯醇、 平均粒径小于43微米氧含量小于0.1的钽粉和碳酸氢 铵混合均匀成混合粉末， 其中聚乙烯醇占 11、 碳酸氢铵占 18、 钽粉占 71， 均以体积百 分含量计。 造粒 ： 在工作温度为500525、 工作压力为6MPa下将所述混合粉末造粒成粒 径 26m 的圆形颗粒。注射成型 ： 将所述圆形颗粒注射入模具的温度为 560 600、 压力 为 63 65MPa。脱模。
47、时间 ： 5S。脱脂处理 ： 真空度 10-4Pa， 以 1 3 /min 的速率从室温升 至 400， 保温 60 120min， 以 1.5 2.5 /min 的速率从 400升至 600 800， 保温 180 240min。真空烧结 ： 在真空炉中烧结， 烧结温度 2150， 保温 2 小时， 真空度 10-4Pa， 烧结过程充氩气保护， 冷却出炉， 去除产品表面灰尘及污物， 制得的样品再进行常规的后处 理得多孔钽成品。 0051 发明人按 GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、 GB/T6886-2001 等标准对上述多孔钽 成品的多孔材料密度、 孔隙率、 孔径及各种力学性能进行检测 ： 其杂质含量低于 0.2， 其 孔隙分布均匀， 密度 7.17g/cm3， 孔隙率 55， 孔隙平均直径 200m， 弹性模量 2.5GPa， 延伸 率 9.82。