CN110773854B - 一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法，包含：形成复合体，复合体包含一体成型的多孔性表面结构与中间体；中间体至少部分地位于多孔性表面结构与基底之间，中间体与基底接触；基底与复合体置于第一极性电极和第二极性电极之间；第一极性电极与多孔性表面结构和/或中间体导电接触，基底与第二极性电极导电接触，形成电流回路；中间体和基底进行电阻焊接，实现复合体与基底的连接。本发明将复合体和基板通过电阻焊法实现紧固连接，保持基底力学性能；可以保证人工植入假体具备优良的骨长入性能，且使基底的强度不受实质性影响。

Description

一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法

技术领域

本发明涉及机械结构的连接技术，特别涉及医疗器械，提供一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法。

背景技术

工程应用常常对机械结构的整体性能和表面性能有不同的要求。比如，人工髋关节的髋臼杯和股骨柄，其整体性能（如疲劳强度）要满足假体在植入体内后几十年、平均每年一百万到两百万次走路时承受的动态载荷下的抗疲劳要求，而且对假体表面有特定的性能需要，以满足假体表面与病人的骨骼组牢固结合在一起，保证假体不松动；否则病人会有疼痛，就必须取出假体，使病人再经过一次翻修手术，植入一个新的假体。其它骨科植入物（如脊柱）也有类似情况和需求。事实上，在其它领域，也有基底和表面有不同性能需求，而两者之间需要可靠有效连接的情况。

关节假体常用的人工材料是钛合金/钴铬钢合金/不锈钢等，和骨头无法形成有效的生物或化学结合。假体和骨之间的界面一般主要通过物理/机械结合。比如，高度抛光的假体表面和骨组织无法形成有效的结合力，所以，需要增加骨传导、骨诱导、骨再生，以加速或加强骨组织与假体表面的结合，进一步提高骨长上或骨长入的性能。有时钛丝或钛珠等可以用烧结或扩散焊等方法在假体（如髋臼杯/股骨柄）的表面形成多孔性的涂层。或者，用金属3D打印增材制造工艺、气相沉淀工艺等等，预先制作出具有多孔结构的薄片0001，然后用扩散焊的方式把薄片0001与假体的实心基底0002结合起来，如图1所示。这些方式为假体提供了多孔性的表面，与假体接触的骨组织能够再生，新的骨组织填充于互相贯通的多孔结构里，达到了“骨长入”假体的效果。但是，这些工艺都有一个不可避免的后果，就是基底的力学强度会大幅降低，从而提高了假体断裂的风险，特别是当假体（比如股骨柄）受到弯曲扭矩或拉伸应力情况下，容易断裂。所以，如何可靠牢固地把一个多孔性结构与其基底结合，同时保证基底力学性能不受太明显的影响成为一个设计/工艺难点。

相对而言，焊接工艺对基底的力学性能影响较低。但是，当多孔性结构的孔隙率很高时（>50%)，互相连接的支架占比较低，而且薄弱；支架之间形成大量孔隙。这样的高孔隙率结构无论用金属3D打印增材制造工艺实现，还是通过烧结等方式实现，在直接用激光焊接对多孔性结构和基底进行连接时，只要激光束有效直径接近甚至大于支架宽度时，激光能量可能直接击断支架结构，打透多孔性结构，无法对多孔性结构的支架和基底支架实现有效的焊接连接。又或者，当采用渗透焊对多孔性结构和基底进行连接时，由于处于高温高压条件下，基底结构的强度会大幅降低。

为避免上述激光焊和渗透焊的缺陷，可采用一种将两个被焊工件压紧在两电极之间并通过电流流经两个工件之间的接触面及邻近区域产生的电阻热而使其形成金属工件之间有效结合的电阻焊法，将多孔性结构和基底进行连接。但是，对于高孔隙率结构而言，当利用电阻焊将多孔性结构和基底直接进行连接时，此时结合效率较低，导致焊接结合强度不足或者需要太高的电流来达到足够的焊接强度，后者导致上电极和多孔结构上表面接触产生热量太高以致于过多损伤多孔结构的表面，包括孔隙结构下沉等，因此，本发明需要在多孔性结构和基底之间设计中间体结构，实现多孔性表面结构与中间底板形成的复合体与基底紧密结合在一起，用以提高多孔性结构和基底的结合效率以及保证足够的焊接强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法，该方法将多孔性表面结构、中间体（实心板结构或低孔隙率的多孔结构）和基板通过电阻焊法（例如凸焊式电阻焊或点焊式电阻焊等）实现紧固连接，保持基底力学性能；基于本发明的多孔性结构的表面，可以保证人工植入假体具备优良的骨长入性能，并且使基底的强度不受实质性影响。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法，该方法包含：

形成复合体，所述复合体包含预先连接或一体成型的多孔性表面结构与中间体；

所述中间体包含位于多孔性表面结构内的支撑柱，和位于多孔性表面结构与基底之间的部分，至少该部分与所述基底接触；所述中间体的致密度高于所述多孔性表面结构的致密度；

所述基底与所述复合体置于第一极性电极和第二极性电极之间；所述第一极性电极与所述多孔性表面结构和/或中间体导电接触，所述基底与第二极性电极导电接触，形成电流回路；

所述中间体和所述基底通过电阻焊接连接，实现所述复合体与所述基底的连接。

优选地，所述复合体中的多孔性表面结构称为第一多孔结构；

所述中间体是实心结构，或者，所述中间体是第二多孔结构并且所述第二多孔结构的孔隙率低于所述第一多孔结构的孔隙率。

优选地，所述电阻焊接为凸焊式电阻焊和/或点焊式电阻焊。

优选地，当所述电阻焊接为凸焊式电阻焊时，所述第一极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体，所述第二极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体；

当所述电阻焊接为点焊式电阻焊时，所述第一极性电极和/或所述第二极性电极是分段的多个电极单体。

优选地，当点焊式电阻焊时，通过移动以下任意一个或多个部件：第一极性电极、第二极性电极、已在至少一个接触位置完成焊接的中间体与基底结合体，使得从当前焊接位置移动到下一焊接位置。

优选地，所述第一极性电极分成多个电极单体时，所述电极单体插入至多孔性表面结构内的预制空隙，电极单体靠近所述中间体，使得插入后的所述电极单体与所述中间体导电接触或者使得插入后的所述电极单体经过多孔性表面结构与所述所述中间体导电接触。

优选地，所述电极单体从多孔性表面结构的表面穿过直至穿透至中间体表面或中间体的内部，使得插入后的所述电极单体与所述中间体导电接触。

优选地，所述电极单体与所述多孔性表面结构为侧向间隙配合，使得所述电极单体与所述多孔性表面结构完全不接触。

优选地，所述多个电极单体并联连接至另一平面电极且所述另一平面电极与电源端连接，或者，所述多个电极单体并联并直接连接至电源端。

优选地，所述第一极性电极为柔性电极，所述柔性电极在压力作用下，通过柔性变形使得其与所述多孔性表面结构表面相匹配，增大所述柔性电极与所述所述多孔性表面结构表面的接触面积。

优选地，所述第一极性电极为正电极，所述第二极性电极为负电极；或者，所述第一极性电极为负电极，所述第二极性电极为正电极。

优选地，所述第一极性电极和所述第二极性电极由导电材料制成；所述基底由导电材料制成，所述多孔性表面结构由导电材料制成，所述中间体由导电材料制成。

优选地，所述中间体包含中间板结构。

优选地，所述中间板结构上设置多个凸起结构，所述凸起结构设置在所述中间板结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

优选地，所述中间体是所述第二多孔结构，所述第二多孔结构包含多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述第二多孔结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

优选地，所述中间体包含若干个分散布置的凸起结构，形成在所述多孔性表面结构靠近基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

优选地，所述中间体包含若干支撑柱，每个支撑柱的全部或至少部分位于多孔性表面结构内。

优选地，所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构对应布置并接触，或所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构错位分布且不接触。

优选地，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面低于所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面与所述多孔性表面结构的表面平齐。

优选地，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时，在电阻焊完成后，切割所述支撑柱超出所述多孔性表面结构的部分。

优选地，所述第一极性电极分成多个电极单体时，所述支撑柱位于所述多孔性表面结构的预制空隙内，所述支撑柱开设凹槽，用于放置所述电极单体，插入后的所述电极单体与所述支撑柱导电接触；

所述支撑柱的表面超出或平齐于或低于所述多孔性表面结构的表面，所述支撑柱为多孔结构或实心结构。

优选地，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时：所述支撑柱为多段结构，至少包含超出所述多孔性表面结构的第一段部分和剩余的第二段部分；

所述第一段部分为多孔结构；

所述第二段部分为多孔结构或实心结构，所述第二段部分上远离基底一侧的表面平齐于所述多孔性表面结构的表面，使得第一段部分因与第一极性电极接触生热导致所述支撑柱下沉至所述第二段部分的远离基底一侧的表面。

优选地，所述支撑柱为导电体时，所述支撑柱接入到所述电流回路，所述支撑柱与以下任意一个或多个部件导电接触：第一极性电极、多孔性表面结构、中间体中位于多孔性表面结构与基底之间的部分。

优选地，所述支撑柱为绝缘体。

优选地，所述凸起结构位于所述中间体上的位置，靠近所述多孔性表面结构与所述中间体的接触位置。

优选地，所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充导电材料。

优选地，所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充粉末状的导电材料。

优选地，多孔性表面结构的至少部分的表面铺设固体薄膜状的可变形导电介质，所述可变形导电介质位于所述第一极性电极和所述多孔性表面结构之间；和/或，至少部分的多孔性表面结构的表面与所述第一极性电极之间喷涂固态导电介质或液态导电剂。

优选地，至少部分的多孔性表面结构的孔隙内注入熔融状的导电介质，和/或，至少部分的多孔性表面结构的孔隙内置导电介质并通过高温使导电介质成熔融状；所述导电介质的熔点低于基底的熔点和/或多孔性表面结构的熔点。

优选地，所述基底是实心结构，或者，所述基底是第三多孔结构且所述第三多孔结构的孔隙率小于所述多孔性表面结构的孔隙率。

优选地，所述基底通过锻造或铸造或机加工制成。

优选地，所述复合体的多孔性表面结构与中间体，通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺实现。

优选地，所述多孔性表面结构表面设置若干个凹槽，所述凹槽的表面低于所述多孔性表面结构表面，将所述多孔性表面结构划分成多个区域；经所述凹槽划分出的各区域，均被该区域对应接触的第一极性电极覆盖，所述多孔性表面结构的任意一区域与邻近凹槽的位置关系是以下的任意一种：与凹槽第一侧不接触、跨过凹槽第一侧且不超出凹槽第二侧、跨过凹槽第一侧直至凹槽第二侧、跨过凹槽第二侧并接触到邻近的另一区域的至少一部分，其中，凹槽的第一侧为靠近所述任意一区域的一侧，凹槽的第二侧为远离所述任意一区域的一侧。

优选地，凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过覆盖位置不相重合的两个不同的第一极性电极同时进行；或者，凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过两个不同的第一极性电极按先后次序分两次进行；或者，凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是通过同一个第一极性电极按先后次序分两次进行。

优选地，所述凹槽为长条状。

优选地，所述第二极性电极为连续的平面电极；

或者，所述第二极性电极分为多个区域的第二极性电极，分别与各个区域相匹配。

优选地，将多孔性表面结构划分成多个区域，划分的任意相邻的两个区域称为第一区域的多孔结构和第二区域的多孔结构；

第一区域的多孔结构与对应的第一区域的一第一极性电极接触，完成第一区域的多孔结构与基底的电阻焊接后，所述第一区域的多孔结构与所述第一区域的第一极性电极的接触边缘形成凸边；

所述第二区域的多孔结构与对应的第二区域的一第一极性电极接触，第二区域的一第一极性电极至少覆盖到第一区域的多孔结构上靠近第二区域的多孔结构一侧的凸边，完成第二区域的多孔结构与基底的电阻焊接。

优选地，所述第二极性电极为连续的平面电极；或者，所述第二极性电极分为多个区域的第二极性电极，分别与各个区域相匹配。

优选地，所述基底包含一表面连接层，所述底表面连接层与基底主体预先连接，所述表面连接层介于所述复合体的中间体与基底主体之间；所述表面连接层包含凸起结构，所述凸起结构的凸点与所述复合体的中间体接触。

优选地，所述表面连接层与基底主体预先焊接连接。

优选地，所述中间体上靠近所述基底的一侧为平面状；或者，所述中间体上靠近所述基底的一侧设置的凸起结构与所述表面连接层的凸起结构错开。

本发明还提供了一种用于制备连接结构的方法，该方法包含以下过程：采用如上文所述的方法提供至少两个复合体，分别为第一复合体和第二复合体；第一极性电极和第二极性电极之间设置第一复合体、基底和第二复合体；所述第一复合体置于所述第一极性电极与所述基底之间，所述第一复合体中的中间体与所述基底接触，所述第一极性电极与所述第一复合体中的多孔性表面结构和/或中间体导电接触，所述第二复合体置于所述第二极性电极与所述基底之间，所述第二复合体中的中间体与所述基底接触，所述第二极性电极与所述第二复合体中的多孔性表面结构和/或中间体导电接触，用以形成电流回路；所述第一复合体的中间体与所述基底，以及所述第二复合体中的中间体与所述基底进行电阻焊接，实现所述复合体与所述基底的连接。

优选地，采用如上文任意一项所述的方法得到所述第一复合体的方法称为第一方法，采用如上文所述的方法得到所述第二复合体的方法称为第二方法，所述第一方法与所述第二方法相同或不同。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明提供了用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法，通过3D打印或其它工艺制造一个复合体，包含多孔表面结构和相对其有更高致密度的中间体（例如低孔隙率的多孔结构或实心板），本发明采用电阻焊法（例如凸焊式电阻焊或点焊式电阻焊等）将所述复合体与基底进行有效结合，既能避免激光焊接方法中可能出现激光能量直接击断支架结构导致无法对多孔性结构的支架和基底支架实现焊接连接的情况；另外，凸焊式电阻焊法利用接触电阻产生局部热源实现焊接，大大减少或避免了热压工艺（如渗透焊工艺）等造成基底的力学性能大幅下降的问题；本发明还可以将凸焊式电阻焊和点焊式电阻焊配合使用，加强中间体与基底之间的焊接强度以及减小多孔性表面结构的表面损伤。

（2）本发明不仅可采用大平面电极贴覆于多孔性表面结构上，还能将电极分成多个正电极单体（或负电极单体）并将其竖向插入至多孔性表面结构内特别预留的空隙内，电极与多孔性表面结构表面不接触，避免多孔性表面结构表面与正电极之间因接触电阻产生电阻热发生损伤（凹陷、变黑、孔隙空间减小等）；另外，贴覆于多孔性表面结构的大平面电极采用柔性材料时，柔性正电极产生一定的变形使得其与多孔性表面结构顶部之间的接触面积增大，不仅可以降低电极和多孔性表面结构之间的接触电阻，减小多孔性表面结构的表面损伤，而且还能增大电流传导使得中间体与基底之间的焊接强度增大。

（3）本发明通过在多孔性表面结构的孔隙内填充良导电材料或在表面喷涂良导电材料，以降低电极和多孔性表面结构之间的接触电阻，减小多孔性表面结构的表面损伤。

（4）本发明在多孔性表面结构内设置实心结构的支撑柱，保证电阻焊接完成后的多孔性表面结构表面的高度能达至预设高度，避免多孔性表面结构被过多压缩；当所述支撑柱为良导电材料时，引导电极输出的电流大部分优先流经支撑柱直至基底，既能保证中间体与基底之间的焊接强度，还能减小多孔性表面结构表面产生的损伤；本发明利用上述的支撑柱与其下方的凸点结构结合，并且凸点结构可以与基底直接接触，同样能满足中间体与基底的焊接强度的要求以及减小多孔性表面结构表面产生的损伤。

（5）本发明通过锻造、铸造或机加工等工艺制造一个实心（高致密度）的基底，或者基底可以是多孔性结构，但多孔表面结构的致密度要低于基底，而中间体的致密度介于多孔性表面结构和基底之间。

（6）本发明加工操作得以简化，降低了制造成本，也节约了时间。

（7）本发明利用多孔性表面结构和基底的连接结构及方法，制成了各种人工植入假体，尤其是骨科假体，比如股骨柄体，髋臼杯、胫骨平台、股骨髁等，使假体主体便于加工且具有高强度，同时通过与之有效结合的多孔表面结构来优化骨长入的性能，还可以使假体（如股骨柄）的截面最小化。

附图说明

图1为现有技术的基底和多孔性表面结构的连接结构示意图；

图2为本发明实施例一的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图3为本发明实施例一的多孔性底板结构示意图；

图4a为本发明实施例二的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图（低孔隙率区域的下表面不带凸点）；

图4b为本发明实施例二的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图 （低孔隙率区域的下表面带有凸点）；

图5为本发明实施例三的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图6为本发明实施例四的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图6a-图6b为本发明实施例四中连接结构的相关变形的原理示意图；

图7为本发明实施例五的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图8a为本发明实施例六的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图8b为本发明实施例七的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图8c为本发明实施例八的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图9a为本发明实施例九的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图9b 为本发明实施例十的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图10a为本发明实施例十一的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图10b为本发明实施例十二的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图11a为本发明实施例十三的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图11b-图11d为本发明实施例十四的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图12为本发明实施例十五的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图13-图14为本发明实施例十六的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图15为本发明实施例十八的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图；

图16a-图16b为本发明实施例二十的人工假体的股骨柄的示意图；

图16c为本发明的图16a的截面示意图；

图17a-图17e为本发明实施例二十一的人工假体的柄体壳体的示意图；

图18a为本发明实施例二十一的人工假体的髋臼杯的示意图；

图18b为本发明的图18a的局部示意图；

图19a为本发明实施例二十二的人工假体的胫骨平台的示意图；

图19b为本发明的图19a的局部示意图；

图20a为本发明实施例二十三的人工假体的股骨髁的示意图；

图20b为本发明的图20a的局部示意图；

图21-图22分别为本发明实施例十九中改进方案的多孔性表面结构和基底的连接结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图2所示，本发明提供一种连接结构，包含基底23、中间体22、多孔性表面结构21。其中，多孔性表面结构21的多孔性结构包含众多交错布置的支架（或梁），并在这些支架（或梁）之间构成一些多向贯通、形状规则或不规则的孔隙。中间体22位于多孔性表面结构21和基底23之间。可选地，中间体22为非多孔性底板，即实心底板。多孔性表面结构21、中间体22均由导电材料（如金属材料）制成。多孔性表面结构21与中间体22是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

示例地，基底23是实心的，有利于连接结构的整体强度，基底23可由导电材料（例如金属材料）制成，通过锻造、铸造等各种方式成型，并可以对其实行各种机械加工。

本实施例中，多孔性表面结构21与中间体22预先连接形成复合体2A，并且中间体22与基底23通过电阻焊法进行有效地结合，使该复合体2A与基底23实现连接。所述电阻焊法包含点焊式和/或凸焊式等。以下实施例着重以中间体22与基底23采用凸焊式电阻焊法进行连接进行示例说明。

具体而言，多孔性表面结构21顶部的至少一部分与正电极24接触，由于多孔性表面结构21与中间体22预先连接，即多孔性表面结构21底部的至少一部分与中间体22顶部接触。中间体22的底部预先制造出多个凸起结构221，该凸起结构221与基底23顶部相接触，以及基底23底部与负电极25相接触。其中，凸起结构221是朝向基底23一侧凸起。优选地，多个凸起结构221的制造位置同多孔性表面结构21底部与中间体22顶部所接触的位置以及其邻近区域相对应。其中，图2中所示的X轴正方向表示右，X轴负方向表示左，Y轴正方向表示顶，Y轴负方向表示底，后续实施例的方位规定与本实施例一相同，用以更清楚地描述本发明的技术方案，上述方位规定仅用于表示图示，不影响实际应用中的方位。

由于多孔性表面结构21与中间体22形成的复合体2A，以及基底23被压紧在正电极24和负电极25之间。当通以电流，电流流经多孔性表面结构21、中间体22直至凸起结构221与基底23顶端的接触面及邻近区域，因接触电阻产生电阻热从而将凸起结构221和基底23顶部加热到熔化或塑性状态，使得中间体22的凸起结构221与基底23顶端形成金属结合体，最终实现中间体22与基底23之间的固连作用，从而使多孔性表面结构21与中间体22形成的复合体2A与基底23紧密结合在一起。

由于中间体22的底部设有多个凸起结构221，使得凸起结构221与基底23顶部表面接触，两者之间存在接触电阻，由于通电使得电流经过从而产生电阻热，则凸起结构221与基底23的这些接触点形成焊点。其中，接触电阻是指两个独立的工件之间在接触时通过电流而产生的电阻，电阻热Q正比于IR²，R为接触电阻，I为通过工件的电流，即电流越大，接触电阻越大，则电阻热的值越大，反之电阻热的值越小。

基于上述可知，本示例的中间体22通过凸起结构（如凸点），来增大其与基底23的接触电阻，产生足够的电阻热量，则凸起结构221与基底23有足够的焊接强度。优选地，基底23由钛合金制成。

可选地，中间体22的凸起结构221的形状可为球状或弧状或环状或长条状等等，本实施例对此不做具体限定，也不限定在其他示例中，如图3所示，中间体22可带各种凸起或纹理，用以减少接触面积，增大接触电阻，从而相应地增加其与基底之间的结合效率，提高中间体与基底之间的焊接强度。

示例地，正电极24和负电极25由导电材料（如金属材料）制成；负电极25的顶部与基底23的底部紧贴，正电极24的底部与多孔性表面结构21的顶部紧贴，相互接触的接触面可为平面或弧面或曲面等，本发明对该接触面的形状、尺寸等都不做具体限定，可以根据实际应用情况设计。

因此，本发明通过在多孔性表面结构和基底之间添加中间体，并利用电阻焊方法（例如凸焊式）将中间体与多孔性表面结构形成的复合体和基底进行焊接结合，可以在多孔性结构的孔隙率很高（>50%)的时候，也能保证较高的结合效率（例如70%~80%）。

本实施例中的正电极24和负电极25也可互换，该拓展方式同样也适用于后续的各个实施例，本发明对此不做赘述。

实施例二：

对于上述的实施例一，多孔性表面结构21为一定孔隙率的结构，中间体22位于多孔性表面结构21和基底23之间，且中间体22为非多孔性底板22。其实，中间体22可以是实施例一所述的实心板，也可以是实施例二中阐述的低孔隙率的多孔性结构。

因此，与实施例一的主要区别在于，本实施例二的连接结构包含高孔隙率区域的第一多孔结构41、低孔隙率区域的第二多孔结构42（作为中间体）和基底43，如图4a所示。第二多孔结构42位于第一多孔结构41和基底43之间。

示例地，第一多孔结构41和第二多孔结构42的孔性结构均是包含众多交错布置的支架（或梁），在这些支架（或梁）之间构成一些多向贯通、形状规则或不规则的孔隙。其中，第一多孔结构41的孔隙率大小记为a%，第二多孔结构42的孔隙率大小记为b%，a%＞b%。当b%数值等于0时，这里的第二多孔结构42就是实施例一所述的实心结构的中间体。因此，相比构成多孔性表面结构的第一多孔结构41，中间体采用第二多孔结构42时，该第二多孔结构42的致密度更高，如表现为第二多孔结构42中的支架（梁）更粗和/或孔隙率更低。

本实施例中，第一多孔结构41、第二多孔结构42均由导电材料（如金属材料）制成。第一多孔结构41与第二多孔结构42是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

第一多孔结构41与第二多孔结构42形成为复合体4A，并且第二多孔结构42与基底43之间通过电阻焊法，进行有效地结合，例如凸焊式阻焊法：第二多孔结构42底部至少部分的支架（或梁）与基底43顶部相接触，因接触电阻产生电阻热，从而将两者的接触部分加热到熔化或塑性状态，使得第二多孔结构42与基底43顶端形成金属结合体，使复合体与基底43实现连接。

第一多孔结构41顶部的至少一部分与正电极44接触，第二多孔结构42底部的至少一部分与基底43顶部相接触，基底43底部与负电极45接触。正电极24和负电极25由金属材料制成。负电极45的顶部与基底43的底部紧贴，正电极44的底部与第一多孔结构41的顶部紧贴。

与实施例一的主要区别在于，本实施例二利用低孔隙率区域的第二多孔结构42来替换实施例一的实心结构的中间体，实施例二的中间体虽然为多孔性结构，但是由于其的孔隙率较低并处于一定范围值，能够保证第二多孔结构42与基底43保持一定的接触面积，从而保证一定的结合效率，原则上来说，第二多孔结构42的孔隙率越小，复合体4A与基底43之间的结合效率越高，反之效率越低；同时，最终的结合效率还与多孔结构内部交错布置的支架（或梁）的具体布置方式有关，可以根据实际应用情况设计。

上述的第二多孔结构42下表面也可以带有凸点421，如图4b所示。当通以电流后，电流流经第一多孔结构41和第二多孔结构42，通过第二多孔结构42的凸点421与基底43顶部的接触产生电阻热从而使得第二多孔结构42底部与基底23顶部形成金属结合体，从而使得第一多孔结构41和第二多孔结构42形成的复合体4A与基底43紧密结合在一起。

实施例三：

对于上述的实施例一，负电极25的顶部与基底23的底部紧贴，以及正电极24的底部与多孔性表面结构21的顶部紧贴；可选地，正电极24和负电极25为大平面电极且正电极24覆盖于多孔性表面结构21顶部之上，负电极25贴覆在基底23底部之下。由于实施例一的大平面正电极24压在多孔性表面结构21顶部，大平面正电极24与多孔性表面结构21表面接触并产生挤压，使得多孔性表面结构21表面发生损伤，例如因被压产生凹陷以及因接触电阻生热导致温度升高而变黑、凹陷、孔隙空间减小等。

为了保护多孔性表面结构的表面，本实施例三中的正电极54并非采用大平面电极贴覆于多孔性表面结构51上，而是将正电极分成多个正电极单体541并将正电极单体541沿着竖向方向插入至多孔性表面结构51内的空隙5a中，而且正电极单体541置于非多孔性底板52（作为中间体）顶端，如图5所示。同样地，本示例中的多孔性表面结构51与非多孔性底板52是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。本实施例中的基底53、非多孔性底板52、多孔性表面结构51的材质及制作工艺等，都可以参见实施例一，在此不做赘述。

本实施例中，各个正电极单体541并联连接且均连接到电源正极端，负电极55连接在电源负极端。如图5所示，非多孔性底板52的底部预先制造出多个凸起结构521，该凸起结构521与基底53顶部相接触，以及基底53底部与负电极55相接触。可选地，多孔性表面结构51内的空隙5a作为对应正电极单体541的插入空间，该空隙5a为预制的孔隙部分，空隙5a是从多孔性表面结构51表面开始，穿过多孔性表面结构51直至非多孔性底板52的上方，使得非多孔性底板52顶部在空隙5a内暴露，供插入的正电极单体541底部与非多孔性底板52顶部接触。

本实施例三的正电极54与多孔性表面结构51表面未产生接触，解决了多孔性表面结构表面与正电极之间因接触电阻产生电阻热发生损伤的问题。

示例地，空隙5a与正电极单体541侧向配合，例如是间隙配合，即空隙5a需要保证在插入正电极单体541后还要与临近部分的多孔性表面结构间隔开，避免该部分的多孔性表面结构的表面因电阻热而受损，用以保护多孔性表面结构的表面。可选地，正电极单体541为柱状结构或其他形状的结构，本实施例对此不做限定，也不限定在其他相关示例中。

示例地，非多孔性底板52底部的多个凸起结构521与各个正电极单体541的位置相对应，例如，正电极单体541与非多孔性底板52顶部之间接触位置是处在各凸起结构521的正上方或者处于凸起结构521相邻部分区域内，用以保证电流顺利传导至非多孔性底板52直至凸起结构521与基底53顶端的接触面及邻近区域，产生电阻热从而将凸起结构521与基底23顶端形成结合体。本实施例的凸起结构521的形状等都可以参见实施例一，在此不做赘述。

值得说明的是，本实施例三中将正电极分成多个正电极单体并将正电极单体沿着竖向方向插入至多孔性表面结构内的空隙，同样适用于中间体是第二多孔结构（比所述多孔性表面结构的孔隙率低）的实施例二，即将实施例二中的正电极44替换为多个正电极单体并分别将各个正电极单体沿着竖向方向插入至多孔性表面结构41内的空隙，此时，该预制的空隙从第一多孔结构的表面开始，穿过第一多孔结构后直至第二多孔结构上方或第二多孔结构内部，使得第二多孔结构的部分在空隙5a内暴露，供插入的正电极单体的底部与部分的第二多孔结构接触，同样地，该空隙与正电极单体侧向配合，例如是间隙配合，即空隙需要保证在插入正电极单体后还要与临近部分的多孔性表面结构间隔开，避免该部分的多孔性表面结构的表面因电阻热而受损，用以保护多孔性表面结构的表面，其他具体结构和工艺等与本实施例三相同，在此不做赘述。

实施例四：

对于上述的实施例一，正电极24和负电极25可由导电材料（例如金属材料）制成；负电极25的顶部与基底23的底部紧贴，正电极24的底部与多孔性表面结构21的顶部紧贴；正电极24和负电极25为大平面电极，并且正电极24覆盖于多孔性表面结构21顶部之上，负电极25贴覆在基底23底部之下。

与实施例一的主要区别在于，本实施例四中的正电极是柔性正电极64，如图6所示。本实施例四中，柔性正电极64为大平面电极并覆盖于多孔性表面结构61顶部之上，负电极65贴覆在基底63底部之下，非多孔性底板62位于多孔性表面结构61和基底63之间。示例地，多孔性表面结构61与非多孔性底板62是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。本实施例的基底63、非多孔性底板62、多孔性表面结构61的材质及制作工艺等，都可以参见实施例一，在此不做赘述。

本实施例四中，由于柔性正电极64覆盖于多孔性表面结构61顶部表面，对多孔性表面结构61表面产生一定压力，此时柔性正电极64在压力的相互作用下产生一定柔性变形，使得其与多孔性表面结构61顶部之间的接触面积增大（相比于同等条件下的硬性正电极与多孔性表面结构顶部之间的接触面积），不仅可以降低正电极64与多孔性表面结构61之间的接触电阻，改善或避免多孔性表面因电阻热导致表面损伤（例如凹陷、变黑、孔隙空间减小等），保护多孔性表面结构的表面，而且可以增强电流传导，非多孔性底板62与基底63之间的焊接结合效率增大，增大焊接强度。

示例地，柔性材料为导电材料，例如铜箔或锡箔等，本实施例对此不做限定，也不限定在其他相关示例中，可以根据实际应用情况设计。

作为实施例四的一种变形，如下：

如图6a所示，在正电极604的底部和多孔性表面结构601顶部之间增加易变形良导电介质606，所述易变形良导电介质606覆盖于多孔性表面结构601顶面。可选地，所述易变形良导电介质606为连续的固体薄膜状，例如铜箔等。同样地，中间体602位于多孔性表面结构601和基底603之间，负电极605的顶部与基底603的底部紧贴。正电极604为大平面电极并覆盖于易变形良导电介质606的顶面，由于易变形良导电介质606极易产生变形，使得其与多孔性表面结构601之间的接触面积增大，不仅可以降低多孔性表面结构601与其上方的正电极604之间的接触电阻，降低电阻热，减少多孔性表面结构601的表面损伤，而且可以增大电流传导作用，使得中间体602与基底603之间的焊接强度增大。

根据上述变形方式，还可做进一步地拓展，如下：

如图6b所示，在正电极6004的底部和多孔性表面结构6001顶部之间的孔隙内填充良导电材料粉末6006（或良导电丝材），这样可以降低正电极6004与多孔性表面结构6001表面之间的接触电阻，从而减小了多孔性表面结构6001的表面损伤，同时还可增大电流传导作用，增大中间体6002与基底6003之间的焊接结合效率。优选地，良导电材料粉末6006（或良导电丝材）的材质与多孔性表面结构6001的材质相同，例如为钛粉（或钛丝）。同样地，如图6b，中间体6002位于多孔性表面结构6001和基底6003之间，负电极6005的顶部与基底6003的底部紧贴。在另一不同的示例中，通过在多孔性表面结构的表面喷涂导电材料，同样也可以降低电极和多孔性表面结构之间的接触电阻，减少多孔性表面结构的表面损伤，本发明对此不做赘述。

无论上述的易变形良导电介质606、良导电材料粉末6006（或良导电丝材）、喷涂的导电材料或液态导电剂等，均需要在多孔性表面结构与基底完成焊接结合之后适当去除以致于保证多孔性表面结构的孔隙敞开。

值得说明的是，在上述任一实施例完成多孔性表面结构与基底连接之后，还可在多孔性表面结构表面地单独地喷涂一层羟基磷灰石（HA）涂层，该HA涂层具有良好的生物活性和生物相容性，有利于后续的骨长入过程；或者，还可在多孔性表面结构表面地单独地喷涂一层包含抗菌的银离子的涂层或者其他含有细胞生长因子等。

基于上述，本发明还提供一个变形示例，具体如下：

为了避免或改善多孔性表面结构的表面因电阻热发生损伤，需要尽可能地提高多孔性表面结构的导电性能，用以减少其与电极之间的接触电阻。本变形示例中，将特定材料（导电性较好的材质）的熔液渗透到多孔性表面结构中，熔液几乎可以将选定部分（间隔层的上方部分）的多孔性表面结构内的孔隙填满，此时不仅需要限定所述导电性质较好的熔液的熔点较低，还需要在多孔性表面结构内设置一间隔层，间隔层优选为由导电材料制成，从而避免熔液向下渗透而流至下方的中间体上，避免影响电阻焊的效果。待电阻焊过程结束后，将结合后的整体放入到高温环境中，由于特定导电介质的熔点低于多孔性表面结构和基底（如钛合金），则高温环境对基底影响不大，但是低熔点的导电介质会被熔化，并通过现有技术的一些工艺将该添加的低熔点的导电介质去除。

实施例五：

对于上述的实施例二，正电极24和负电极25由导电材料（金属材料）制成，负电极45的顶部与基底43的底部紧贴，正电极44的底部与高孔隙率区域的第一多孔结构41的顶部紧贴。与实施例二的主要区别在于：本实施例五的正电极是由柔性材料制成的柔性正电极74，并非是上述实施例中的金属材料，如图7所示。

本实施例五中，柔性正电极74为大平面电极并覆盖于高孔隙率区域的第一多孔结构71顶部之上，负电极75贴覆在基底73底部之下，低孔隙率区域的第二多孔结构72位于高孔隙率区域的第一多孔结构71和基底73之间。可选地，第一多孔结构71与第二多孔结构72是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。本实施例中的基底73、第二多孔结构72、第一多孔结构71的材质及制作工艺等，都可以参见实施例二，在此不做赘述。

本实施例中，柔性正电极74覆盖于第一多孔结构71顶面，对第一多孔结构71顶面产生一定的压力，此时柔性正电极74的柔性材料会在压力的相互作用下产生一定柔性变形，使得其与第一多孔结构71顶部之间的接触面积增大（相比于同等条件下的硬性正电极与第一多孔结构顶部之间的接触面积），不仅可以降低正电极74与多孔性表面结构71之间的接触电阻，改善或避免多孔性表面因电阻热导致表面损伤（例如凹陷、变黑、孔隙空间减小等），保护多孔性表面结构的表面，而且可以增强电流传导，非多孔性底板72与基底73之间的焊接结合效率增大，增大焊接强度。

示例地，柔性材料为导电材料，例如铜箔或锡箔等，本实施例对此不做限定，也不限定在其他相关示例中，可以根据实际应用情况设计。

类似实施例二（图4b所示），低孔隙率底板72下表面可以带有凸点，以增加电阻焊效率。

实施例六：

基于上述实施例一，本实施例六不仅在多孔性表面结构811和基底813之间设置非多孔性底板812（或低孔隙率的多孔结构），以及非多孔性底板812的底面预制造出多个凸起结构，凸起结构与基底813顶部相接触，同时还在非多孔性底板812上靠近多孔性表面结构一侧的表面设置若干个支撑柱816a，如图8a所示，所述支撑柱816a介于非多孔性底板812和正电极814之间。支撑柱816a位于多孔性表面结构811的内部，支撑柱816a的顶端与多孔性表面结构的顶端基本平齐，支撑柱816a的高度基本等于多孔性表面结构的高度。同样地，本实施例六中的负电极815的顶部也与基底813的底部紧贴。当然这里的所述的高度方向为图示的方位，上述方位规定仅用于表示图示，不一定作为实际应用中的方位，后续相关实施例的规定同此一致。

本实施例中，支撑柱816a为良导电的实心结构。各个支撑柱816a分别与其下方对应的各凸起结构正对，使得支撑柱816a覆盖的区域同凸起结构与基底813之间的接触部分至少有部分重合，且支撑柱816a的尺寸与凸起结构相匹配。

可选地，非多孔性底板812、多孔性表面结构811以及支撑柱816a是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

本示例中虽然多孔性表面结构811的表面仍与其上方的正电极814有部分接触，但由于支撑柱816a为良导电的实心结构，而多孔性表面结构811因有孔隙存在，则电极流出的大部分电流优先通过实心结构的良导电的支撑柱816a，大大降低多孔性表面结构811因电阻热产生的表面损伤，还能增强电流传导作用，非多孔性底板812与基底813之间的焊接结合效率增大，保证足够的焊接强度。

实施例七：

作为本实施例六的一种变形，本实施例七的变形在于：为了完全避免多孔性表面结构与其上方的正电极接触产生电阻热导致多孔性表面结构表面产生损伤，如图8b所示，本实施例七将所有支撑柱816b的顶端设置成高于多孔性表面结构的顶面，各个支撑柱816b的高度均高于其对应邻近部分的多孔性表面结构的高度，这样的话，正电极会与较高位置处的支撑柱816b先接触，从而避免了正电极与较低位置的多孔性表面结构811进行接触。

由于本例中的支撑柱816b的高度超出多孔性表面结构，为了保证整个连接结构的基本功能，焊接完成后可以通过切削等工艺将支撑柱816b高出多孔性表面结构811的这部分去除，保证表面平整。进一步地，如图8b所示，正电极不仅可以是图8a所示的连续式大平面正电极，还可以是分段的多个正电极单体814b，每段正电极单体814b均压在对应的支撑柱816b的顶端，且正电极单体814b并联连接至一个大平面电极或直接连接至电源正极端。

实施例八：

基于上述实施例六和实施例七，本实施例八做进一步地拓展，该拓展的思路在于：如图8c所示，各个支撑柱816c的顶端低于对应部分的多孔性表面结构的顶面，支撑柱816c的高度低于多孔性表面结构的高度，所述支撑柱816a隐藏在多孔性表面结构811的内部，即支撑柱816c上方是多孔结构。这样的话，正电极814会与其下方的多孔性表面结构811的先表面接触，从而多孔性表面结构811的顶面因接触电阻生热导致发生少量下沉，直至下沉至支撑柱816c的顶端位置为止（最大下沉程度也只能下沉至支撑柱顶端位置，当下沉程度不大时，下沉位置高于支撑柱顶端位置），因为支撑柱816c为实心结构，支撑柱816c起到限位的作用，保证最终的多孔性表面结构表面的高度达至支撑柱所在的高度位置，避免多孔性表面结构被过多压缩。可选地，支撑柱816c上方也可以是凹陷结构，使得支撑柱816c的顶端低于对应部分的多孔性表面结构的顶面，所述支撑柱816c也能起到限位的作用。

示例地，非多孔性底板812、多孔性表面结构811以及支撑柱816c可以是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

本实施例中虽然多孔性表面结构811的顶面与上方的正电极814接触，但支撑柱816c为良导电的实心结构，而多孔性表面结构811因有孔隙存在，则电流大部分选择性地流经支撑柱816c直至凸起结构与基底813，既保证了非多孔性底板812与基底813之间的焊接强度，也能一定程度减小多孔性表面结构表面的损伤。本实施例八中虽然仍然导致多孔性表面结构表面发生一定程度的损伤，但是因支撑柱816c的顶端始终低于多孔性表面结构811表面，终究不影响连接结构应用到相应领域的基本功能。

基于图8b和图8c的实施方式，在另外的一个示例中（未图示），在原本高于多孔性表面结构811表面的支撑柱上选择一设定高度位置并将该位置的上方设计为孔隙结构，不再是图8b中所示的表面齐平的支撑柱。此时，正电极与较高位置的顶部孔隙结构先接触，支撑柱的顶部孔隙结构被压并因接触电阻生热发生少量下沉，支撑柱下沉至支撑柱的上述设定位置，使得支撑柱与其旁边的多孔结构基本齐平（最大下沉程度也只能下沉至设定位置，当下沉程度不大时，下沉位置高于设定位置）。这种情况下，既能完全避免多孔性表面结构与其上方的正电极接触产生电阻热导致其表面产生损伤，又不需要用于将支撑柱高出多孔性表面结构的多余部分去除的额外加工工艺。

实施例九：

对于上述的实施例六，多孔性表面结构811和基底813之间设置非多孔性底板812（或低孔隙率的多孔结构），以及非多孔性底板812的底面预制造出多个凸起结构，凸起结构与基底813顶部相接触，同时还在非多孔性底板812上靠近多孔性表面结构一侧表面设置多个良导电的实心结构的支撑柱816a，支撑柱816a介于非多孔性底板812和正电极814之间。

与实施例六的主要区别在于，本实施例九中的多孔性表面结构911和基底913之间设置的非多孔性底板912a底面并未制造出上述的凸起结构（如凸点），且也还在非多孔性底板912a上靠近多孔性表面结构一侧表面设置了多个良导电的支撑柱916a，支撑柱916a介于非多孔性底板912a和正电极914之间，如图9a所示，非多孔性底板912a底面与基底913几乎是平面接触。

示例地，支撑柱916a位于多孔性表面结构911的内部，支撑柱916a的高度与多孔性表面结构的顶面基本平齐，支撑柱916a的高度基本等于多孔性表面结构的高度，同样地，负电极915的顶部也与基底913的底部紧贴。

示例地，非多孔性底板812、多孔性表面结构811以及支撑柱816a是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

本实施例九中，多孔性表面结构表面虽然仍与其上方的正电极914存在部分接触，但是支撑柱916a为良导电的实心结构，而多孔性表面结构911因有孔隙存在，则电极流出的大部分电流优先通过良导电的实心结构的支撑柱916a并经过非多孔性底板912a直至基底913，即使非多孔性底板912a底端未设置凸起结构，但本实施例九已设置多个良导电柱状的支撑柱916a，仍然有足够的电流量和电阻热量使得非多孔性底板912a与基底913有足够的焊接强度，也能一定程度减小多孔性表面结构表面的损伤。

实施例十：

作为实施例九的一种变形，本实施例十的变形思路在于：如图9b所示，本实施例十中除了实施例九中有关未设有凸起结构的非多孔性底板（或低孔隙率的多孔结构）的特征以外，还为了完全避免多孔性表面结构911因接触电阻生热导致其表面损伤，特地将所有的支撑柱916b的顶端设置成高于多孔性表面结构顶面，各个支撑柱916b的高度均高于其对应邻近部分的多孔性表面结构。本示例中的正电极会与较高位处置的支撑柱916b先接触，进而避免了正电极与较低位置的多孔性表面结构911进行接触。另外，由于支撑柱916b的高度超出多孔性表面结构，为了保证整体连接结构的基本功能，在焊接完成后，可以通过切削等工艺将支撑柱916b高出多孔性表面结构911的这部分去除，保证表面平整。进一步地，如图9b所示，正电极不仅可以是图9a所示的连续式的大平面正电极，还可以是分段的多个正电极单体914b，每段正电极单体914b均压在对应的支撑柱916b上端，且正电极单体914b并联连接至一个大平面电极或直接连接至电源正极端。

实施例十一：

与实施例一不同，本实施例十一中的正电极1014a并非采用大平面电极贴覆于多孔性表面结构1011上，而是将正电极54分成多个正电极单体001并将正电极单体001沿着竖向方向插入至多孔性表面结构1011内的空隙10a中，如图10a所示，而且正电极单体001置于非多孔性底板1012a（或低孔隙率的多孔结构）顶端。示例地，多个所述正电极单体001并联连接且都连接到一个大平面电极或直接连接至电源正极端，负电极1015连接在电源负极端。

可选地，多孔性表面结构1011与非多孔性底板1012a是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

如图10a所示，多孔性表面结构1011内的空隙10a作为对应的正电极单体001的插入空间，空隙10a为预制的孔隙。本示例中的正电极1014a底端与多孔性表面结构101顶端不接触，避免多孔性表面结构1011表面因电阻热导致损伤。其中，空隙10a与正电极单体001侧向配合，例如是间隙配合，即空隙10a需要保证在插入正电极单体001后还要与临近部分的多孔性表面结构间隔开，避免该部分的多孔性表面结构产生电阻热而受损。

上述实施例一中的非多孔性底板设置用以产生较大接触电阻以及电阻热量的凸起结构（如凸点），但是本实施例十一与之不同，本例中的非多孔性底板1012a的底部未设置凸起结构，但是由于正电极1014a本身与非多孔性底板1012a直接接触，而且每个正电极单体001分别与电源连接，电流直接从正电极单体001流出并经过非多孔性底板1012a和基底1013（不经过多孔性表面结构1011），即仍然能保证足够的电流量和电阻热量，使得非多孔性底板1012a与基底1013有足够的焊接强度。

实施例十二：

作为实施例十一的一种变形，本实施例十二变形点在于：非多孔性底板1012b（或低孔隙率的多孔结构）顶面上设置若干个良导电的实心结构的支撑柱10b，支撑柱10b置于多孔性表面结构1011内部预留的孔隙中，如图10b所示。所述支撑柱10b分别用于放置和支撑正电极1014a中的各个正电极单体001，正电极单体001位于支撑柱10b开设的凹槽内，并与凹槽相配合，保证所有的正电极单体001与对应的支撑柱10b之间良好地接触。

示例地，非多孔性底板1012b、多孔性表面结构1011以及支撑柱10b是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

可选地，支撑柱10b的顶端与多孔性表面结构1011的顶端基本平齐，支撑柱10b的高度基本等于多孔性表面结构1011的高度；或者，支撑柱10b的顶端低于多孔性表面结构1011的顶端；或者，支撑柱10b的顶端高于多孔性表面结构1011的顶端并借助后续的切削工艺，使得最终的支撑柱10b的顶端与多孔性表面结构1011的顶端平齐；选择何种高度设计方式，本发明对此不做限制。同样地，本例中即使非多孔性底板1012b的底端并未设置凸起结构，但是由于正电极1014a通过良导电的实心结构的支撑柱10b与非多孔性底板1012b进行导电连接，而且每个正电极单体001分别与电源连接，电流直接从正电极单体001流出并经过非多孔性底板1012b和基底1013（不经过多孔性表面结构1011），即仍然能保证足够的电流量和电阻热量，使得非多孔性底板1012b与基底1013有足够的焊接强度。

实施例十三：

与实施例八不同，本实施例十三中的多孔性表面结构1111与基底1113之间并未设置非多孔性底板，改进之处在于：多孔性表面结构1111至少部分区域的底部连接有良导电的实心结构的凸起结构1112a（如凸点），凸起结构1112a与基底1113顶部接触，如图11a所示，同时，多孔性表面结构1111内的任意位置处可设置实心结构且良导电的支撑柱1116a。

本例中的支撑柱1116a与凸起结构1112a可以错位分布，如图11a所示。

示例地，多孔性表面结构1111、凸起结构1112a、支撑柱1116a是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

可选地，支撑柱1116a隐藏于多孔性表面结构1111内部，支撑柱1116a顶端低于多孔性表面结构1111顶端，支撑柱1116a的底端高于多孔性表面结构1111底端。

本示例中既可以利用支撑柱1116a的限位作用来避免多孔性表面结构1111被过度压缩，因为正电极1114会与其下方的多孔性表面结构1111顶面先接触，进而多孔性表面结构1111表面因接触电阻生热导致损伤而发生少量下沉，直至下沉至支撑柱1116a的顶端为止（最大下沉程度也只能下沉至顶端位置，甚至下沉程度不大时，下沉位置高于顶端位置），因为支撑柱1116a为实心结构，支撑柱1116a起到限位作用，保证最终的多孔性表面结构表面的高度达至支撑柱所在的高度位置；同时，还可利用支撑柱1116a的良导电的实心结构，使得电流大多优选选择经过支撑柱1116a，再经过该支撑柱1116a附近部分的多孔性表面结构后到达凸起结构1112a，则可以改善多孔性表面结构表面因接触电阻生热造成的损伤问题；再者，本例中进一步利用凸起结构1112a的凸点来增加与基底1113的接触电阻，用以产生足够的电阻热量，使得凸起结构1112a与基底1113有足够的焊接强度。

实施例十四：

上述实施例十三描述了支撑柱1116a与凸起结构1112a是错位分布，那么作为实施例十三的一种变形，本实施例十四将凸起结构1112b与其上方的支撑柱1116b设计成正对配合，两者至少部分重合（如一部分重合或完全重合），如图11b所示。

示例地，多孔性表面结构1111、凸起结构1112b、支撑柱1116b是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

本实施例十四中，支撑柱1116b隐藏于多孔性表面结构1111内部，支撑柱1116b的顶端低于多孔性表面结构1111的顶端，支撑柱1116b的高度低于多孔性表面结构的高度。所述凸起结构1112b与基底1113顶部接触。

本例中同样既可以利用支撑柱1116b来避免多孔性表面结构1111过渡压缩，因为正电极1114首先会与其下方的多孔性表面结构1111表面接触，进而多孔性表面结构1111的表面因接触电阻生热导致损伤而导致少量下沉，直至下沉至支撑柱1116b顶端为止（最大下沉程度也只能下沉至顶端位置，甚至下沉程度不大时，下沉位置高于顶端位置），因为支撑柱1116b为良导电的实心结构，支撑柱1116b起到限位作用，保证最终的多孔性表面结构表面的高度达至支撑柱所在的高度位置；同时，还可利用支撑柱1116a实心的良导电结构，电流大多优选选择经过支撑柱1116a，可以改善多孔性表面结构顶面因接触电阻生热造成损伤的问题；再者，本例中还可利用凸起结构1112b来增加基底1113的接触电阻，用以产生足够的电阻热量，使得凸起结构1112b与基底1113有足够的焊接强度。值得说明的是，本实施例十四的焊接效率比实施例十三较好，因为凸起结构1112b与支撑柱1116b正对配合，电流流经支撑柱1116b后直接通过凸起结构1112b，而实施例十三中电流流经支撑柱1116a后还需经过多孔性表面结构中的孔隙结构后再流经凸起结构1112a。

作为本实施例十四的一种变形，该变形思路在于：将上述支撑柱的高度低于多孔性表面结构改成：支撑柱1116c位于多孔性表面结构111的内部且支撑柱1116c的顶端基本与多孔性表面结构的顶端平齐，支撑柱1116c的高度与多孔性表面结构的高度基本相等，此时，凸起结构1112c也与其上方的支撑柱1116c正对配合，两者至少部分重合（如一部分重合或完全重合），如图11c所示。

示例地，多孔性表面结构1111、凸起结构1112c、支撑柱1116c是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。该变形的实施方式中的其他内容可参照上述实施例六和上述实施例十四，在此不做赘述。

同理，作为本实施例十四的另一种变形，该变形思路在于：将上述记载的支撑柱的高度低于多孔性表面结构改成：将所有的支撑柱1116d的顶面设置成高于多孔性表面结构顶面，如图11d所示，各个支撑柱1116d的高度均高于其对应邻近部分的多孔性表面结构的高度。此时，凸起结构1112d也与其上方的支撑柱1116d正对配合，两者至少部分重合（如一部分重合或完全重合），如图11d所示。示例地，多孔性表面结构1111、凸起结构1112d、支撑柱1116d是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。该变形的实施方式中的其他内容可参照上述实施例七和上述实施例十四，在此不做赘述。

实施例十五：

如图12所示，本实施例十五在实施例一的基础上，进一步地非多孔性底板1212（或低孔隙率的多孔结构）和正电极1214之间设置若干个支撑柱1216，支撑柱1216置于非多孔性底板1212上的靠近多孔性表面结构1211一侧的表面。可选地，支撑柱1216的顶面低于对应部分的多孔性表面结构顶面，支撑柱1216的高度低于多孔性表面结构的高度，支撑柱1216隐藏在多孔性表面结构1211的内部。同样地，本实施例十五中的非多孔性底板1212的底端预制造出多个凸起结构12a，凸起结构12a与基底1213顶部相接触。

本实施例十五中，正电极1214首先会与其下方的较高位置的多孔性表面结构1211的表面接触，进而多孔性表面结构1211的表面因接触电阻生热导致损伤而发生下沉，直至下沉至支撑柱1216的顶端位置为止（最大下沉程度也只能下沉至顶端位置，甚至下沉程度不大时，下沉位置高于顶端位置），因为支撑柱1216为实心结构，支撑柱1216起到限位作用，保证最终的多孔性表面结构表面的高度达至支撑柱1216所在的高度位置，避免多孔性表面结构被过多压缩。

示例地，支撑柱1216可以与其下方对应的各凸起结构12a正对分布或者错开分布；同时，本实施例中的支撑柱1216的材质是否为导电材料或不导电材料，本发明对此均不做限制，只要最终能满足支撑柱1216的限位作用，避免多孔性表面结构被过多压缩即可。其中，当支撑柱1216为导电材料时，电流大多优选选择经过支撑柱1216，再经过该支撑柱1216附近部分的多孔性表面结构后到达对应的凸起结构12a，这样可以改善多孔性表面结构表面因接触电阻生热造成的损伤问题。当支撑柱1216为非导电材料时，电流从正电极1214到达多孔性表面结构1211直至凸起结构12a。本实施例的上述情况，虽然仍然导致多孔性表面结构表面一定程度的损伤，但是由于支撑柱1216始终低于多孔性表面结构1212表面，终究不会影响整个连接结构应用到相关领域的基本功能。

实施例十六：

本发明的多孔性表面结构和基底通过电阻焊（例如凸焊）结合起来，当被焊工件的面积过大时，就需要更多数量的凸起结构。当凸起结构确定后，为了保证每个凸起结构与基底之间的焊接强度时，需要增大电极的总电流，可能导致电源设备成本增加、电极损伤以及多孔性表面结构表面损伤增大，此时可以采用分区域、分批次对被焊工件进行焊接。

本实施例十六中，将多孔性表面结构1311分区域并与基底1313分批次地进行电阻焊接，如图13所示，第一区域对应的多孔性表面结构1311-1的上方连接有第一正电极1314-1，第二区域对应的多孔性表面结构1311-2的上方连接有第二正电极1314-2。负电极1315的顶部与基底1313的底部紧贴，多孔性表面结构1311和基底1313之间设置非多孔性底板1312（或低孔隙率的多孔结构），以及非多孔性底板1312的底面预制造出多个凸起结构，凸起结构与基底1313顶部相接触。

本实施例是将多孔性表面结构1311采用分区域的电阻焊接，但在分区焊接时各个区域对应的正电极可能出现无法完全覆盖对应的多孔性表面结构的情况，例如任意被划分的相两邻区域相靠近一侧的边缘无法被完全覆盖，此时各区域的边缘相比于被覆盖的其他部分的位置可能略微偏高（即凸边），则影响多孔性表面结构1311的表面平整度，甚至会影响连接结构应用到相关领域的基本功能（如骨长入）。

为了克服上述缺陷，本实施例十六的多孔性表面结构1311设置凹槽13a，将多孔性表面结构1311的顶部划分成了多个区域，例如图中第一区域的多孔性表面结构1311-1和第二区域的多孔性表面结构1311-2。凹槽13a为长条状，第一区域的多孔性表面结构1311-1和第二区域的多孔性表面结构1311-2分别位于长条状的凹槽13a的两侧。凹槽13a顶端低于多孔性表面结构1311顶端。凹槽13a的高度小于多孔性表面结构1311的高度。

示例地，非多孔性底板1312的主体、凹槽13a、多孔性表面结构1311是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。所述凹槽13a也可以通过机加工形成。

图13所示表明了第一正电极1314-1和第二正电极1314-2之间存在间隙，此时第一正电极1314-1和第二正电极1314-2可以分先后次序，则图13仅代表位置示意，或者第一正电极1314-1和第二正电极1314-2不分先后次序，可以同时压在对应区域的多孔性表面结构上；而且划分的各个区域所对应的正电极的覆盖面积均大于对应区域的多孔性表面结构1311-1表面面积。

由于本实施例设计了凹槽13a，凹槽13a靠近第一正电极1314-1的一侧记作为第一侧，凹槽13a靠近第二正电极1314-2的另一侧记作为第二侧。

本实施例中，第一区域的多孔性表面结构1311-1先通过电阻焊与基底1313完成连接：第一正电极1314-1底面覆盖对应区域的多孔性表面结构1311-1，并且，第一正电极1314-1超出连接区域的部分不超过凹槽13a第二侧的边缘，第一正电极1314-1和第一区域的多孔性表面结构1311-1之间因接触电阻生热导致第一区域的多孔性表面结构1311-1表面虽有少量下沉但不会形成凸边；然后继续开始第二区域的多孔性表面结构1311-2与基底1313完成电阻焊接：第二正电极1314-2覆盖对应区域的多孔性表面结构1311-2表面接触，并且，第二正电极1314-2超出连接区域的部分不超出第一正电极1314-1的靠近第二正电极1314-2的一侧边缘，第二正电极1314-2和第二区域的多孔性表面结构1311-2之间因接触电阻生热导致第二区域的多孔性表面结构1311-2表面虽有少量下沉但不会形成凸边。当第一正电极1314-1和第二正电极1314-2分先后次序时，第一正电极1314-1和第二正电极1314-2可以是同一电极。

或者，第一正电极1314-1和第二正电极1314-2不分先后次序，同时压在对应区域的多孔性表面结构上，则第一区域的多孔性表面结构1311-1和第二区域的多孔性表面结构1311-2同时与基底完成电阻焊接，其中，第一正电极1314-1底面覆盖对应区域的多孔性表面结构1311-1，并且第一正电极1314-1超出连接区域的部分不超过凹槽13a第二侧的边缘；以及，第二正电极1314-2覆盖对应区域的多孔性表面结构1311-2表面接触，并且第二正电极1314-2超出连接区域的部分不超出凹槽13a第一侧的边缘。

这种方法解决了分区域焊接导致的边缘凸边的问题。工艺过程需要控制多孔性表面结构下沉的位置比凹槽13a的顶端高。

作为本实施例十六的一种变形，如下：

如图14所示，第一区域对应的多孔性表面结构1411-1的上方连接有第一正电极1414-1，第二区域对应的多孔性表面结构1411-2的上方连接有第二正电极1414-2。负电极1415的顶部与基底1413的底部紧贴，多孔性表面结构1411和基底1413之间设置非多孔性底板1412（或低孔隙率的多孔结构），以及非多孔性底板1412的底面预制造出多个凸起结构，凸起结构与基底1413顶部相接触。

多孔性表面结构1411设置凹槽14a，将多孔性表面结构1411的顶部划分成了多个区域，例如图中第一区域的多孔性表面结构1411-1和第二区域的多孔性表面结构1411-2。凹槽14a为长条状，第一区域的多孔性表面结构1411-1和第二区域的多孔性表面结构1411-2分别位于长条状的凹槽14a的两侧。凹槽14a顶端低于多孔性表面结构1411顶端。凹槽14a的高度小于多孔性表面结构1411的高度。由于本实施例设计了凹槽14a，凹槽14a靠近第一正电极1414-1的一侧记作为第一侧，凹槽14a靠近第二正电极1414-2的另一侧记作为第二侧。

如图14所示，第一正电极1414-1和第二正电极1414-2之间有重合部分（第一正电极1414-1和第二正电极1414-2分先后次序，图14仅代表位置示意）。

第一正电极1414-1与第一区域的多孔性表面结构1411-1接触，并且第一正电极1414-1超出部分的凹槽14a（即第一正电极1414-1跨过凹槽14a的第一侧但不超出凹槽14a的第二侧），并与部分的第二区域的多孔性表面结构1411-2进一步接触，焊接过程完成后，第二区域的多孔性表面结构1411-2表面有少量下沉且第二区域的多孔性表面结构1411-2边缘的表面会有压痕凸边；然后第二正电极1414-2与第二区域的多孔性表面结构1411-2接触，并且第二正电极1414-2跨过剩余部分的凹槽14a或跨过整个凹槽14a，第二正电极1414-2超出上述压痕凸边，保证第二正电极1414-2压到上述多孔性表面结构1411-2可能产生的压痕凸边，使得上述压痕凸边被压平。

或者，第一正电极1414-1与第一区域的多孔性表面结构1411-1接触，并且第一正电极1414-1未超出凹槽14a的第一侧，焊接过程完成后，第一区域的多孔性表面结构1411-1表面有少量下沉且表面会有压痕凸边，然后第二正电极1414-2与第二区域的多孔性表面结构1411-2接触，第二正电极1414-2跨过整个凹槽14a，而且第二正电极1414-2超出多孔性表面结构1411-1表面产生的压痕凸边，保证第二正电极1414-2压到多孔性表面结构1411-1表面产生的压痕凸边，使得压痕凸边被压平。工艺过程需要控制多孔性表面结构下沉的位置比凹槽14a的顶端高或者基本齐平。

实施例十七：

与实施例十六的相同点在于，本实施例十七依然采用分区域的电阻焊接；但是与实施例十六的区别在于，同样为了解决分区域焊接导致的压痕凸边的问题，本实施例十七（未图示）的多孔性表面结构不采用凹槽设计。本示例中，当相邻两个分区域的多孔性表面结构按照先后顺序依次进行电阻焊，由于第一正电极的覆盖面积小于对应区域的面积时，第一次分区电阻焊后第一区域的边缘出现凸起（这里的凸起是一种高度的相对位置关系，指未发生凹陷的边缘部分相对于其他发生凹陷的部分较高），此时需要保证下一次进行电阻焊的第二正电极能覆盖住原先发生凸起的第一区域中的边缘部分，这样利用第二次电阻焊过程中该凸起的边缘部分的多孔性表面结构会发生凹陷，从而避免了分区域焊接导致的边缘压痕凸边的问题。

实施例十八：

如图15所示，本实施例十八的非多孔性底板1512顶端设置限位结构15a，限位结构15a为长条状，可作为区域划分的基准，所述限位结构15a设置在任意两邻近区域的相邻侧的边缘处。限位结构15a的顶端低于多孔性表面结构1511顶端，限位结构15a的高度小于多孔性表面结构1511的高度。示例地，非多孔性底板1512的主体、限位结构15a、多孔性表面结构1511是一体成型的结构，例如通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺等实现。

本实施中的限位结构15a为实心结构或比多孔性表面结构1311-1和多孔性表面结构1311-2孔隙率低的多孔结构。

本实施例十八的正电极可以是图15所示为大平面电极1514，覆盖多个区域的多孔性表面结构，也可以是图13中的存在间隙的第一正电极1314-1和第二正电极1314-2，或者是图14中至少部分重合的第一正电极1414-1和第二正电极1414-2。此时，通过电阻焊将多孔性表面结构1511与非多孔性底板1512形成的复合体与基底1513结合后，各个区域的多孔性表面结构1511表面虽有少量下沉但不会形成凸边，且通过限位结构15a进行限位，限定下沉的限度。这种方法不仅解决了分区域焊接导致的边缘凸边的问题，还可对多孔性表面结构因焊接过程导致下沉的位置进行限定。

实施例十九：

值得说明的是，本发明并不仅限于上述任意一实施例中的单独采用凸焊式电阻焊法，还可以采用单独采用点焊式电阻焊法或者将凸焊式电阻焊法和点焊式电阻焊法配合使用，将中间体与基底结合起来。具体地：点焊式电阻焊法与通过设置凸起结构的凸焊式电阻焊法不同，所述点焊式电阻焊法中，中间体未设置凸起结构，在一个焊接循环过程中，通过单个电极以及每次移动被焊工件（例如复合体和基底）或者通过单个电极以及每次移动电极来完成一个焊点的焊接，直至完成设定个数的焊点，保证中间体与基底之间有足够的焊接强度。另外，本发明还可以将凸焊式电阻焊法和点焊式电阻焊法配合使用，例如在上述任意一实施例中的凸焊式电阻焊法完成后，进一步地采用点焊式电阻焊法操作，用以加强中间体与基底之间的焊接强度。

本发明凸焊式电阻焊的方法可以在一个焊接循环内可同时焊接多个焊点，生产效率高，而且没有分流影响；同时，由于电流密度集中于凸点，电流密度大，所以可以采用较小的电流进行焊接，并能可靠地形成较小的熔核，克服了点焊式电阻焊的熔核偏移现象；凸焊式电阻焊法的凸点位置准确、尺寸一致，各点的强度比较均匀，因此对于给定的焊接强度、单个凸焊焊点的尺寸可以小于点焊；另外，由于采用大平面电极，且凸点设置在中间体上，所以可最大限度地减轻基底外露表面上的压痕，同时大平面电极的电流密度小、散热好，电极的磨损要比点焊式小得多，因而大大降低了电极的保养和维修费用。

针对上述任一实施例中的凸焊电阻焊过程中，由于凸起结构主要是中间部分的凸起受到上方电极的压力较大并与基底通过接触产生电阻热进行结合，而凸起结构的侧边部分未与基底充分接触导致无法焊接结合。为了提高中间体的凸起结构与基底之间的焊接强度，通过旋转电极、基底、中间体中的任意一个或多个，对中间体分多次并从多个方向进行焊接，确保凸起结构与基底全方位的进行焊接。

另外，作为上述实施例方式的一个拓展方式，具体包含：由于上述某些实施例的多孔性表面结构21与其上方的大平面正电极24接触，则多孔性表面结构表面可能因接触电阻生热导致表面发生损伤（凹陷、变黑），为了克服该缺陷，保护多孔性表面结构的表面，通过在多孔性表面结构覆盖一绝缘件，并在所述绝缘件上相应位置开设多个孔，用以放入正电极或良导电的支撑柱等，使得未开孔位置的绝缘件下方的多孔性表面结构不受任何损伤。其中，所述绝缘件的厚度适度，因为需要保证完整的电流回路导通，使得焊接工艺得以顺序进行。

如图21所示，基于实施例一/实施例二还可做如下改进：本发明将实施例一和例二中的非多孔性底板（图2）或低孔隙率区域（图4b）的凸点去除变换成一种无凸起结构的（非多孔性或低孔隙率）中间板结构272，并将基底273改成一种基底主体273和其顶面上的另一带凸点的结构272A的基底复合体，所述结构272A与所述基底主体273预先连接（如电阻焊/激光焊），272A的凸起结构是朝向不带凸点的中间板结构272一侧，即所述结构272A的凸点与复合体中的中间板结构272底面进行接触。

由多孔性表面结构271与中间板结构272形成的表面复合体，以及由凸点结构272A与基底主体273形成的基底复合体，被压紧在正电极274和负电极275之间。当通以电流，电流流经多孔性表面结构271、中间板结构272直至结构272A的凸点，因接触电阻产生电阻热从而将272A的凸点与中间板结构272底部加热到熔化或塑性状态，最终达到结构272与272A之间的固连作用，从而使所述表面复合体与所述基底复合体紧密结合在一起。另外一示例中，表面复合体仍然采用实施例一和例二中带有凸点的结构272，其凸起结构朝向基底主体273一侧，并让结构272的凸起结构与基底上方的结构272A的凸起结构错开布置，最终也可实现所述表面复合体与所述基底复合体紧密结合在一起。本发明的上述改进不仅限于实施例一的基础上，还可适用于上述任一实施例，本发明对此不做赘述。

如图22所示，基于实施例一还可做采用以下实施方案：首先和实施一相同，在基底283的顶部一侧设置由第一多孔性表面结构281-1与第一非多孔性底板282-1预先连接形成的第一复合体，第一复合体置于正电极24与基底283顶面之间，且第一多孔性表面结构281-1顶部的至少一部分与正电极24接触；第一非多孔性底板282-1的底部预先制造出多个第一凸起结构，该第一凸起结构与基底283顶部相接触。同时，基底283底部一侧设置由第二多孔性表面结构281-2与第二非多孔性底板282-2预先连接形成的第二复合体，第二复合体置于基底283底面与负电极285之间，且第二多孔性表面结构281-2底部的至少一部分与负电极285接触。其中，第二复合体与所述第一复合体结构相同，且关于基底283为轴对称。按照实施例一的原理，第一复合体和第二复合体分别与基底283上下表面同时进行电阻焊接，实现第一复合体、第二复合体、基底的连接。此种变形同样适用于上述任意一实施例，本发明对此不做赘述。

实施例二十：

如图16a-图16c结合所示，本实施例提供一种人工植入假体，优选是一种骨科假体；可以使用上述实施例一到实施例十九及其各自变形示例中的任意一种或多种连接结构及方法。假体主体1对应于连接结构中的基底，假体主体1的至少部分表面作为连接区域，与包含中间体及多孔性表面结构的复合体2连接，通过中间体（例如实施例一中的非多孔性底板22、实施例二中的低孔隙率区域的第二多孔结构42等等）与基底（例如实施例一中的基底23，实施例二中的基底43等等）的连接（凸焊式电阻焊和/或点焊式电阻焊），实现多孔性表面结构与基底的连接，形成对假体上连接区域的表面覆盖。

结合实施例一至实施例十九或其变形示例的结构及方法，设置假体壳体，外层为多孔性表面结构，内层为中间体接触并通过电阻焊焊接固定至假体本体的连接区域，实现多孔性表面结构与假体本体的连接，形成对假体本体上连接区域的表面覆盖，从而在其他种类的骨科假体、人工关节等各种人工植入假体应用，如股骨柄、髋臼杯、股骨髁、胫骨平台等，具体参照后续实施例二十-二十三的描述。

以人工髋关节为例进行说明。人工髋关节包含股骨柄、股骨球头（图未示出）、髋臼杯、衬体（图未示出），均为假体，使用可植入人体的医用材料制成，例如是钛合金、钴铬钼合金、不锈钢等金属材料，超高分子量聚乙烯等聚合物，陶瓷等，且不限于此。

所述股骨柄3（图16a-图16c)包含头部301、颈部302、柄体303，可以是一体的或是组装形成的。股骨柄3的头部301为锥台结构，第一端通过颈部302与柄体303连接，头部301与颈部302相对柄部有一定的偏转角度，以相对于柄部一侧倾斜的形式布置。柄体303下部插入股骨髓腔。柄体303下部可以开设若干纵向的沟槽。在柄体303的表面，优选是柄体303上部的表面为多孔性结构；柄体303下部可以具有光滑表面。

股骨柄3的头部301的第二端插入至股骨球头的内锥安装结构；髋臼杯套设在股骨球头的外侧，股骨球头与髋臼衬体的内凹面接触，使股骨球头可在此处旋转。一些示例中的髋臼杯为部分球形（如半球形）的穹顶状；髋臼杯内设有与之配合的衬体；股骨球头与衬体的内凹面形成接触，使股骨球头可在此处旋转。所述髋臼杯上可以开设通孔，用于设置将髋臼杯连接至髋臼窝的连接件（螺钉等）；衬体可以开设对应的通孔或者不开设通孔。衬体的内凹面与股骨球头接触；衬体可以由金属材料或者由非金属材料（如聚乙烯或陶瓷等）制成，以减少人工关节的磨损。壳体通常由金属材料制成。髋臼杯的外周面，优选使用多孔性结构。

股骨柄柄体303的上部表面，髋臼杯外壳的外周面使用多孔性结构，一方面可以增大粗糙度；另一方面可以诱使成骨细胞骨长入，进而有效地将股骨柄与股骨，髋臼杯与髋臼窝固定连接，形成良好的长期生物固定，增强人工髋关节与宿主骨组织之间的界面稳定性。

为了加速或加强骨组织与多孔性假体表面的结合，任意一种假体（同样适用于后续实施例的人工关节）在其接触骨组织的表面，可以形成羟基磷灰石（HA）等涂层；或者，使用凝胶/胶原蛋白等材料作为植入细胞、生长因子等的载体，附着在假体多孔性表面；或者形成抗菌涂层（如抗菌素/银离子等）。

股骨柄3可使用上述实施例一至实施例十九或其变形示例的结构及方法（电阻焊），在此不做赘述，具体可参照上述对应实施例内容。其中，所述股骨柄3的柄体303对应于连接结构中的基底；包含中间体（如非多孔性底板，或低孔隙率区域的多孔结构等等，具体需要根据不同实施例确定）及多孔性表面结构的复合体形成柄体壳体2，其覆盖在柄体主体303a（上部）的连接区域，通过中间体与基底的焊接，实现多孔性表面结构201与基底的连接，形成对连接区域的覆盖，得到股骨柄柄体303上的多孔性结构。

在一些示例中，柄体主体303a使用锻造、铸造或机加工等方式制成，优选是实心结构，便于加工且具有高强度；或者柄体主体303a也可以是高致密度的多孔性结构；中间体可以是实心的，或是比多孔性表面结构致密度更高的多孔性结构；柄体主体303a与中间体202都使用多孔性结构时，中间体202的致密度介于柄体主体303a与多孔性表面结构201的致密度之间。柄体壳体2的中间体202与多孔性表面结构201，优选使用3D打印增材制造工艺实现，可以很好地形成符合设计要求的孔隙等。柄体主体303a与柄体壳体2的中间体202通过电阻焊实现有效连接，避免了目前通过热压工艺（如渗透焊工艺）等在股骨柄3表面连接多孔性结构时整体强度大幅下降的问题。

另一示例中，如图16c所示对应于上述实施例一中的图2。内侧的柄体303对应连接结构中的基底，外侧的多孔结构2201对应连接结构的多孔性表面结构，多孔结构2201和柄体303之间设置中间体（非多孔性底板2202）。由于多孔结构2201与非多孔性底板2202形成的复合体，以及柄体303被压紧在正电极2204和负电极2205之间。当通以电流，电流流经多孔结构2201、非多孔性底板2202直至与柄体303外侧的接触面及邻近区域，产生电阻热从而将其加热到熔化或塑性状态，使得非多孔性底板2202与柄体303形成结合体，实现非多孔性底板2202与柄体303之间的固连作用，从而使多孔结构2201与非多孔性底板2202形成的复合体与柄体303紧密结合在一起。有关股骨柄适用于实施例一的其他内容在此不做赘述。

一个具体示例中，股骨柄3的柄体主体303a上部设有连接区域；为方便叙述，以股骨柄3的头部301与颈部302倾斜布置的一侧为股骨柄3的内侧，按照图16a所示的逆时针方向，将柄体主体303a的其他方向作为后侧、外侧至前侧，内侧与外侧相对，后侧与前侧相对；图16a示出前侧，图16b示出外侧。

本例中，股骨柄3的连接区域，包含柄体主体303a上部的内侧、后侧、外侧、前侧的表面。如图17a-图17e结合所示，柄体壳体2包含两个壳体片体，一个壳体片体2-1对应柄体主体303a上部的内侧表面01的一部分、后侧表面02、外侧表面03的一部分；另一个壳体片体2-2对应柄体主体303a上部内侧表面01的剩余部分、前侧表面04、外侧表面03的剩余部分。两个壳体片体合拢后，分别接触并焊接至柄体主体上部所述连接区域的对应位置。每个壳体片体的内层为中间体202，外层全部或大部分为多孔性表面结构201。

如图17d和图17e所示，两个壳体片体可以是对称的（或是错位交叉的，图未示出）。示例地，两个壳体片体在成型和合拢后，邻边都可以是相互分离而不进行连接的。或者，两个壳体片体在成型时一侧的邻边（如外侧03）可以是相连的，并且可以在邻边附近有一定弯曲（以使两个壳体片体合拢）时仍保持连接。又或者，两个壳体片体在成型时邻边相互分离，而在合拢后对每一侧的邻边都进行连接（例如焊接或使用连接件或其他连接方式）。所述邻边是指两个壳体片体合拢后相邻的边缘。邻边的相互连接，可以是对每个壳体片体内层的中间体和/或外层的多孔性表面结构进行连接。

实施例二十一：

本实施例中，髋臼杯300a外周面的多孔性结构，可以类似地使用上述实施例一至实施例十九或其变形示例的结构及方法实现。

在一个示例中，一个具体示例中，如图18a和图18b结合所示，对应于上述实施例一中的图2，所述髋臼杯的外壳处，内侧的杯体主体对应连接结构中的基底2403，外侧的多孔结构2401对应连接结构的多孔性表面结构，多孔结构2401和基底2403之间设置中间体（非多孔性底板2402）。由于多孔结构2401与非多孔性底板2402形成的复合体（该复合体形成在杯体主体3-3的外侧，且覆盖在杯体主体的连接区域），以及基底2403被压紧在正电极2404和负电极2405之间。当通以电流，电流流经多孔结构2401、非多孔性底板2402直至与基底2403外侧的接触面及邻近区域，产生电阻热从而将其加热到熔化或塑性状态，使得非多孔性底板2402与基底2403形成结合体，实现非多孔性底板2402与基底2403之间的固连作用，从而使多孔结构2401与非多孔性底板2402形成的复合体与基底2403紧密结合在一起，因此形成对杯体主体上连接区域的覆盖，得到髋臼杯（外壳）外周面上的多孔性结构。本发明的髋臼杯的杯体主体与复合体（或其包含的中间体）在接触及连接的部位相适配。有关髋臼杯适用于实施例一的其他内容在此不做赘述，以及有关髋臼杯适用于其他实施例的具体内容在此不做赘述。

在一些示例中，髋臼杯的杯体主体使用锻造、铸造或机加工等方式制成，优选是实心结构，便于加工且具有高强度；或者杯体主体也可以是高致密度的多孔性结构；中间体可以是实心的，或是比多孔性表面结构致密度更高的多孔性结构；杯体主体与中间体都使用多孔性结构时，中间体的致密度介于柄体主体与多孔性表面结构的致密度之间。中间体与多孔性表面结构，优选使用3D打印增材制造工艺实现，可以很好地控制孔隙等，以满足设计要求。杯体主体与中间体通过电阻焊方法实现有效连接，避免了目前通过热压工艺（如渗透焊工艺）等造成整体强度大幅下降的问题。

具体的示例中，可以将杯体主体的整个外表面作为一个连接区域，设置一个整体的复合体与之对应接触并通过所包含的中间体在连接区域进行焊接。也可以在杯体主体的整个外表面划分多个独立的连接区域；多个复合体（各自可以是片状或其他形状，与穹顶外壳相适配），分别与这些连接区域对应接触，并通过各自的中间体在这些连接区域相应焊接。其中，每个复合体的内层为中间体，外层全部或大部分为多孔性表面结构。

实施例二十二：

胫骨近端与股骨远端形成膝关节，胫骨与股骨远端接触的面为胫骨平台，胫骨平台是膝关节的重要负荷结构。在植入假体中，用于替代股骨侧骨质的部件称为股骨髁，用于替代胫骨侧骨质的部件称为胫骨平台，股骨髁与胫骨平台之间有聚乙烯垫片，从而起到降低磨损和恢复膝关节功能的作用。

如图19a和图19b所示，胫骨平台300b呈T型结构，包含上方的胫骨托300-1和下方的支撑部分300-2。胫骨平台300b的下表面使用多孔性结构，一方面可以增大粗糙度；另一方面可以诱使成骨细胞骨长入，进而有效地将胫骨平台假体与人体胫骨连接固定，替代受损病变的胫骨面，形成良好的长期生物固定，用以承受人体压力载荷、满足运动和抗磨损功能要求。所述胫骨平台300b的下表面的多孔性结构可以类似地使用上述实施例一至实施例十九或其变形示例的结构及方法实现。

一个具体示例中，如图19a和图19b结合所示，胫骨托300-1的下表面对应连接结构的多孔性表面结构2501，胫骨托300-1的上端对应连接结构的内侧的基底2503；多孔结构2501和基底2503之间设置中间体（非多孔性底板2502）。由于多孔结构2501与非多孔性底板2502形成的复合体，以及基底2503被压紧在正电极2504和负电极2505之间。当通以电流，电流流经多孔结构2501、非多孔性底板2502直至与基底2503远端的接触面及邻近区域，产生电阻热从而将其加热到熔化或塑性状态，使得非多孔性底板2502与基底2503形成结合体，实现非多孔性底板2502与基底2503之间的固连作用，从而使多孔结构2501与非多孔性底板2502形成的复合体与基底2503紧密结合在一起。本示例中的多孔性表面结构与中间体构成的复合体，形成在胫骨托下端，且覆盖胫骨托的连接区域。有关胫骨平台适用于实施例一的其他内容在此不做赘述。有关胫骨平台适用于其他实施例的具体内容在此不做赘述。

实施例二十三：

人工膝关节假体包括股骨髁，胫骨托，及设置在二者之间的衬垫，和髌骨假体。股骨髁连接到股骨远端，胫骨托连接到胫骨近端。衬垫部件与胫骨托部件连接，股骨髁与衬垫接触。衬垫的下部与胫骨平台的上表面接触，股骨髁的外凸面与衬垫的上部及髌骨假体关节面接触，可以在规定范围内实现屈伸、滑动、旋转等活动。

其中，股骨髁300c主体的外凸面通常非常光滑，以减少其与衬垫之间的磨损；而股骨髁主体会在其内凹面，与股骨远端形成的截骨截面相匹配且相接触，因而优选地是在股骨髁主体的内凹面（如内侧髁固定面）上形成多孔结构，帮助骨长入，实现假体和骨组织的紧密结合，降低假体术后松动导致关节置换手术失败的风险。本实施例中，股骨髁300c的内凹面使用多孔性结构，一方面可以增大粗糙度以增强假体术后初始稳定性；另一方面可以促进骨长入，进而有效地将股骨髁假体与人体股骨髁连接固定。胫骨衬垫位于股骨髁假体与胫骨平台假体中间，承受人体压力载荷、满足关节运动学和抗磨损要求。

所述股骨髁300c内表面的多孔性结构，可以类似地使用上述实施例一至实施例十九或其变形示例的结构及方法实现。

在一个示例中，如图20b所示对应于上述实施例一中的图2。股骨髁的内表面中，由外向内依次对应连接结构的多孔结构2601、中间体（非多孔性底板2602）和基底2603。股骨髁300c的内侧髁对应连接结构的基底2603，股骨髁300c的内侧髁固定面使用多孔性表面结构2601。由于多孔结构2601与非多孔性底板2602形成的复合体，以及基底2603被压紧在正电极和负电极之间。当通以电流，电流流经多孔结构2601、非多孔性底板2602直至与基底2603外侧的接触面及邻近区域，产生电阻热从而将其加热到熔化或塑性状态，使得非多孔性底板2602与基底2603形成结合体，实现非多孔性底板2602与基底2603之间的固连作用，从而使多孔结构2601与非多孔性底板2602形成的复合体与基底2603紧密结合在一起。本示例中的多孔性表面结构与中间体构成的复合体，形成在股骨髁的内凹面，且覆盖股骨髁的连接区域。有关股骨髁适用于实施例一的其他内容在此不做赘述。有关股骨髁适用于其他实施例的具体内容在此不做赘述。同样地，髌骨假体同样可以使用上述任意一实施例或其变形示例的结构及方法，在其与骨骼接触的表面增加多孔性结构。

本发明的实施例一到十九还不仅限应用于上述假体示例，同样可应用于如脊柱假体、踝关节、肩关节、肘关节、指关节、趾关节、椎间小关节、下颌关节、腕关节等等，具体结构和原理参照上述，本发明在此不做赘述。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (83)

1.一种用于制备多孔性表面结构和基底的连接结构的方法，其特征在于，该方法包含：

形成复合体，所述复合体包含预先连接或一体成型的多孔性表面结构与中间体；

所述中间体包含位于多孔性表面结构内的支撑柱，和位于多孔性表面结构与基底之间的部分，至少该部分与所述基底接触；所述中间体的致密度高于所述多孔性表面结构的致密度；

所述基底与所述复合体置于第一极性电极和第二极性电极之间；所述第一极性电极与所述多孔性表面结构和/或中间体导电接触，所述基底与第二极性电极导电接触，形成电流回路；

所述中间体和所述基底通过电阻焊接连接，实现所述复合体与所述基底的连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述复合体中的多孔性表面结构称为第一多孔结构；

所述中间体是实心结构，或者，所述中间体是第二多孔结构并且所述第二多孔结构的孔隙率低于所述第一多孔结构的孔隙率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述电阻焊接为凸焊式电阻焊和/或点焊式电阻焊。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

当所述电阻焊接为凸焊式电阻焊时，所述第一极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体，所述第二极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体；

当所述电阻焊接为点焊式电阻焊时，所述第一极性电极和/或所述第二极性电极是分段的多个电极单体。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

当点焊式电阻焊时，通过移动以下任意一个或多个部件：第一极性电极、第二极性电极、已在至少一个接触位置完成焊接的中间体与基底结合体，使得从当前焊接位置移动到下一焊接位置。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极分成多个电极单体时，所述电极单体插入至多孔性表面结构内的预制空隙，电极单体靠近所述中间体，使得插入后的所述电极单体与所述中间体导电接触或者使得插入后的所述电极单体经过多孔性表面结构与所述中间体导电接触。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述电极单体从多孔性表面结构的表面穿过直至穿透至中间体表面或中间体的内部，使得插入后的所述电极单体与所述中间体导电接触。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述电极单体与所述多孔性表面结构为侧向间隙配合，使得所述电极单体与所述多孔性表面结构完全不接触。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述多个电极单体并联连接至另一平面电极且所述另一平面电极与电源端连接，或者，所述多个电极单体并联并直接连接至电源端。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极为柔性电极，所述柔性电极在压力作用下，通过柔性变形使得其与所述多孔性表面结构表面相匹配，增大所述柔性电极与所述多孔性表面结构表面的接触面积。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极为正电极，所述第二极性电极为负电极；

或者，所述第一极性电极为负电极，所述第二极性电极为正电极。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极和所述第二极性电极由导电材料制成；

所述基底由导电材料制成，所述多孔性表面结构由导电材料制成，所述中间体包含导电材料。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述中间体包含中间板结构。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述中间板结构上设置多个凸起结构，所述凸起结构设置在所述中间板结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

15.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述中间体是所述第二多孔结构，所述第二多孔结构包含多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述第二多孔结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述中间体包含若干个分散布置的凸起结构，形成在所述多孔性表面结构靠近基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

17.如权利要求1-16中任意一项所述的方法，其特征在于，

每个支撑柱的全部或至少部分位于多孔性表面结构内。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构对应布置并接触，或所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构错位分布且不接触。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面低于所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面与所述多孔性表面结构的表面平齐。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时，在电阻焊完成后，切割所述支撑柱超出所述多孔性表面结构的部分。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极分成多个电极单体时，所述支撑柱位于所述多孔性表面结构的预制空隙内，所述支撑柱开设凹槽，用于放置所述电极单体，插入后的所述电极单体与所述支撑柱导电接触；

所述支撑柱的表面超出或平齐于或低于所述多孔性表面结构的表面。

22.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于，

所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时：所述支撑柱为多段结构，至少包含超出所述多孔性表面结构的第一段部分和剩余的第二段部分；

所述第一段部分为多孔结构；

所述第二段部分为多孔结构或实心结构，所述第二段部分上远离基底一侧的表面平齐于所述多孔性表面结构的表面，使得第一段部分因与第一极性电极接触生热导致所述支撑柱下沉至所述第二段部分的远离基底一侧的表面。

23.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述支撑柱为导电体时，所述支撑柱接入到所述电流回路，所述支撑柱与以下任意一个或多个部件导电接触：第一极性电极、多孔性表面结构、中间体中位于多孔性表面结构与基底之间的部分。

24.如权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述支撑柱为绝缘体。

25.如权利要求14-16或18中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述凸起结构位于所述中间体上的位置，靠近所述多孔性表面结构与所述中间体的接触位置。

26.如权利要求1-16或18-21或23-24中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充导电材料。

27.如权利要求1-16或18-21或23-24中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充粉末状的导电材料。

28.如权利要求1-16或18-21或23-24中任意一项所述的方法，其特征在于，

多孔性表面结构的至少部分的表面铺设固体薄膜状的可变形导电介质，所述可变形导电介质位于所述第一极性电极和所述多孔性表面结构之间；

和/或，至少部分的多孔性表面结构的表面与所述第一极性电极之间喷涂固态导电介质或液态导电剂。

29.如权利要求1-16或18-21或23-24中任意一项所述的方法，其特征在于，

至少部分的多孔性表面结构的孔隙内注入熔融状的导电介质，和/或，至少部分的多孔性表面结构的孔隙内置导电介质并通过高温使导电介质成熔融状；

所述导电介质的熔点低于基底的熔点和/或多孔性表面结构的熔点。

30.如权利要求1-16或18-21或23-24中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述基底是实心结构，或者，所述基底是第三多孔结构且所述第三多孔结构的孔隙率小于所述多孔性表面结构的孔隙率。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，

所述基底通过锻造或铸造或机加工制成。

32.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述复合体的多孔性表面结构与中间体，通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺实现。

33.如权利要求1-16或18-21或23-24或32中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述多孔性表面结构表面设置若干个凹槽，所述凹槽的表面低于所述多孔性表面结构表面，将所述多孔性表面结构划分成多个区域；

经所述凹槽划分出的各区域，均被该区域对应接触的第一极性电极覆盖，所述多孔性表面结构的任意一区域与邻近凹槽的位置关系是以下的任意一种：与凹槽第一侧不接触、跨过凹槽第一侧且不超出凹槽第二侧、跨过凹槽第一侧直至凹槽第二侧、跨过凹槽第二侧并接触到邻近的另一区域的至少一部分；其中，凹槽的第一侧为靠近所述任意一区域的一侧，凹槽的第二侧为远离所述任意一区域的一侧。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，

凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过覆盖位置不相重合的两个不同的第一极性电极同时进行；

或者，凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过两个不同的第一极性电极按先后次序分两次进行；

或者，凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是通过同一个第一极性电极按先后次序分两次进行。

35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，

所述凹槽为长条状。

36.如权利要求33所述的方法，其特征在于，

所述第二极性电极为连续的平面电极；

或者，所述第二极性电极分为多个区域的第二极性电极，分别与各个区域相匹配。

37.如权利要求1-16或18-21或23-24或32中任意一项所述的方法，其特征在于，

将多孔性表面结构划分成多个区域，划分的任意相邻的两个区域称为第一区域的多孔结构和第二区域的多孔结构；

第一区域的多孔结构与对应的第一区域的一第一极性电极接触，完成第一区域的多孔结构与基底的电阻焊接后，所述第一区域的多孔结构与所述第一区域的第一极性电极的接触边缘形成凸边；

所述第二区域的多孔结构与对应的第二区域的一第一极性电极接触，第二区域的一第一极性电极至少覆盖到第一区域的多孔结构上靠近第二区域的多孔结构一侧的凸边，完成第二区域的多孔结构与基底的电阻焊接。

38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，

所述第二极性电极为连续的平面电极；

或者，所述第二极性电极分为多个区域的第二极性电极，分别与各个区域相匹配。

39.如权利要求13-15任意一项所述的方法，其特征在于，

所述基底包含一表面连接层，所述表面连接层与基底主体预先连接，所述表面连接层介于所述复合体的中间体与基底主体之间；

所述表面连接层包含凸起结构，所述凸起结构的凸点与所述复合体的中间体接触。

40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，

所述表面连接层与基底主体预先焊接连接。

41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，

所述中间体上靠近所述基底的一侧为平面状；

或者，所述中间体上靠近所述基底的一侧设置的凸起结构与所述表面连接层的凸起结构错开。

42.一种用于制备连接结构的方法，其特征在于，该方法包含以下过程：

提供第一复合体和第二复合体，任意一个复合体各自包含预先连接或一体成型的多孔性表面结构与中间体；

第一极性电极和第二极性电极之间设置第一复合体、基底、第二复合体；

所述第一复合体置于所述第一极性电极与所述基底之间，所述第一极性电极与所述第一复合体中的多孔性表面结构和/或中间体导电接触，所述第二复合体置于所述第二极性电极与所述基底之间，所述第二极性电极与所述第二复合体中的多孔性表面结构和/或中间体导电接触，用以形成电流回路；

每个复合体中的中间体，至少部分地位于所在复合体中的多孔性表面结构与基底之间；至少一个复合体中的中间体包含位于多孔性表面结构内的支撑柱，和位于多孔性表面结构与基底之间的部分，至少该部分与所述基底接触，所述中间体的致密度高于所在复合体中的多孔性表面结构的致密度；

所述第一复合体的中间体与所述基底，以及所述第二复合体中的中间体与所述基底进行电阻焊接，实现第一、第二复合体与所述基底的连接。

43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中的多孔性表面结构称为第一多孔结构；

该复合体中的中间体是实心结构，或者，该复合体中的中间体是第二多孔结构并且所述第二多孔结构的孔隙率低于所述第一多孔结构的孔隙率。

44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，

所述电阻焊接为凸焊式电阻焊和/或点焊式电阻焊。

45.如权利要求43所述的方法，其特征在于，

当所述电阻焊接为凸焊式电阻焊时，所述第一极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体，所述第二极性电极是连续的平面电极或分段的多个电极单体；

当所述电阻焊接为点焊式电阻焊时，所述第一极性电极和/或所述第二极性电极是分段的多个电极单体。

46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，

当点焊式电阻焊时，通过移动以下任意一个或多个部件：第一极性电极、第二极性电极、已在至少一个接触位置完成焊接的中间体与基底结合体，使得从当前焊接位置移动到下一焊接位置。

47.如权利要求45所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极分成多个第一电极单体时，所述第一电极单体插入至第一复合体中的多孔性表面结构内的预制空隙，第一电极单体靠近所述第一复合体中的中间体，使得插入后的所述第一电极单体与所述第一复合体中的中间体导电接触或者使得插入后的所述第一电极单体经过第一复合体中的多孔性表面结构与所述第一复合体中的中间体导电接触；

和/或，所述第二极性电极分成多个第二电极单体时，所述第二电极单体插入至第二复合体中的多孔性表面结构内的预制空隙，第二电极单体靠近所述第二复合体中的中间体，使得插入后的所述第二电极单体与所述第二复合体中的中间体导电接触或者使得插入后的所述第二电极单体经过第二复合体中的多孔性表面结构与所述第二复合体中的中间体导电接触。

48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，

第一电极单体从第一复合体中的多孔性表面结构的表面穿过直至穿透至第一复合体中的中间体表面或第一复合体中的中间体的内部，使得插入后的第一电极单体与第一复合体中的中间体导电接触；

第二电极单体从第二复合体中的多孔性表面结构的表面穿过直至穿透至第二复合体中的中间体表面或第二复合体中的中间体的内部，使得插入后的第二电极单体与第二复合体中的中间体导电接触。

49.如权利要求47所述的方法，其特征在于，

第一电极单体与第一复合体中的多孔性表面结构为侧向间隙配合，使得第一电极单体与第一复合体中的多孔性表面结构完全不接触；

第二电极单体与第二复合体中的多孔性表面结构为侧向间隙配合，使得第二电极单体与第二复合体中的多孔性表面结构完全不接触。

50.如权利要求47所述的方法，其特征在于，

任意一复合体对应的多个电极单体并联连接至另一平面电极且所述另一平面电极与电源端连接，或者，任意一复合体对应的多个电极单体并联并直接连接至电源端。

51.如权利要求43所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极为第一柔性电极，第一柔性电极在压力作用下，通过柔性变形使得其与所述第一复合体中的多孔性表面结构表面相匹配，增大所述第一柔性电极与所述第一复合体中的多孔性表面结构表面的接触面积；

所述第二极性电极为第二柔性电极，第二柔性电极在压力作用下，通过柔性变形使得其与所述第二复合体中的多孔性表面结构表面相匹配，增大所述第二柔性电极与所述第二复合体中的多孔性表面结构表面的接触面积。

52.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极为正电极，所述第二极性电极为负电极；

或者，所述第一极性电极为负电极，所述第二极性电极为正电极。

53.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极和所述第二极性电极由导电材料制成；

所述基底由导电材料制成，所述多孔性表面结构由导电材料制成，所述中间体包含导电材料。

54.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间体包含中间板结构。

55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间板结构上设置多个凸起结构，所述凸起结构设置在所述中间板结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

56.如权利要求43所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间体是所述第二多孔结构，所述第二多孔结构包含多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述第二多孔结构上靠近所述基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

57.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间体包含若干个分散布置的凸起结构，形成在所述多孔性表面结构靠近基底的一侧，所述凸起结构的凸点与所述基底接触。

58.如权利要求42-57中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，每个支撑柱的全部或至少部分位于多孔性表面结构内。

59.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构对应布置并接触，或所述中间体的支撑柱与所述中间体的凸起结构错位分布且不接触。

60.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面低于所述多孔性表面结构的表面；

或者，所述支撑柱的远离基底一侧的表面与所述多孔性表面结构的表面平齐。

61.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时，在电阻焊完成后，切割所述支撑柱超出所述多孔性表面结构的部分。

62.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

所述第一极性电极分成多个第一电极单体时，所述第一复合体中的支撑柱位于所述第一复合体中的多孔性表面结构的预制空隙内，所述第一复合体中的支撑柱开设凹槽，用于放置所述第一电极单体，插入后的所述第一电极单体与所述第一复合体中的支撑柱导电接触，所述第一复合体中的支撑柱的表面超出或平齐于或低于所述第一复合体中的多孔性表面结构的表面；

和/或，所述第二极性电极分成多个第二电极单体时，所述第二复合体中的支撑柱位于所述第二复合体中的多孔性表面结构的预制空隙内，所述第二复合体中的支撑柱开设凹槽，用于放置所述第二电极单体，插入后的所述第二电极单体与所述第二复合体中的支撑柱导电接触，所述第二复合体中的支撑柱的表面超出或平齐于或低于所述第二复合体中的多孔性表面结构的表面。

63.如权利要求61或62所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述支撑柱的远离基底一侧的表面超出所述多孔性表面结构的表面时：所述支撑柱为多段结构，至少包含超出所述多孔性表面结构的第一段部分和剩余的第二段部分；

所述第一段部分为多孔结构；

所述第二段部分为多孔结构或实心结构，所述第二段部分上远离基底一侧的表面平齐于所述多孔性表面结构的表面，使得第一段部分因与第一极性电极接触生热导致所述支撑柱下沉至所述第二段部分的远离基底一侧的表面。

64.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

所述第一复合体中的支撑柱为导电体时，该支撑柱接入到所述电流回路，所述第一复合体中的支撑柱与以下任意一个或多个部件导电接触：第一极性电极、第一复合体中的多孔性表面结构、第一复合体的中间体中位于多第一复合体的孔性表面结构与基底之间的部分；

所述第二复合体中的支撑柱为导电体时，该支撑柱接入到所述电流回路，所述第二复合体中的支撑柱与以下任意一个或多个部件导电接触：第二极性电极、第二复合体中的多孔性表面结构、第二复合体的中间体中位于第二复合体的多孔性表面结构与基底之间的部分。

65.如权利要求58所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述支撑柱为绝缘体。

66.如权利要求55-57或59中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述凸起结构位于所述中间体上的位置，靠近所述多孔性表面结构与所述中间体的接触位置。

67.如权利要求42-57或59-62或64-65中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充导电材料。

68.如权利要求42-57或61-62或64-65中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述多孔性表面结构内至少部分的孔隙内填充粉末状的导电材料。

69.如权利要求42-57或59-62或64-65中任意一项所述的方法，其特征在于，

多孔性表面结构的至少部分的表面铺设固体薄膜状的可变形导电介质，所述可变形导电介质位于所述第一极性电极和所述第一复合体中多孔性表面结构之间，或者位于所述第二极性电极和所述第二复合体中的多孔性表面结构之间；

和/或，第一复合体中的至少部分的多孔性表面结构的表面与所述第一极性电极之间喷涂固态导电介质或液态导电剂，第二复合体中的至少部分的多孔性表面结构的表面与所述第二极性电极之间喷涂固态导电介质或液态导电剂。

70.如权利要求42-57或59-62或64-65中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，至少部分的多孔性表面结构的孔隙内注入熔融状的导电介质，和/或，至少部分的多孔性表面结构的孔隙内置导电介质并通过高温使导电介质成熔融状；

所述导电介质的熔点低于基底的熔点和/或多孔性表面结构的熔点。

71.如权利要求42-57或59-62或64-65中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述基底是实心结构，或者，所述基底是第三多孔结构且所述第三多孔结构的孔隙率小于所述多孔性表面结构的孔隙率。

72.如权利要求71所述的方法，其特征在于，

所述基底通过锻造或铸造或机加工制成。

73.如权利要求42所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中的多孔性表面结构与中间体，通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺实现。

74.如权利要求42-57或59-62或64-65或73中任意一项所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中的所述多孔性表面结构表面设置若干个凹槽，所述凹槽的表面低于所述多孔性表面结构表面，将所述多孔性表面结构划分成多个区域；

经所述凹槽划分出的各区域，均被该区域对应接触的电极覆盖，所述多孔性表面结构的任意一区域与邻近凹槽的位置关系是以下的任意一种：与凹槽第一侧不接触、跨过凹槽第一侧且不超出凹槽第二侧、跨过凹槽第一侧直至凹槽第二侧、跨过凹槽第二侧并接触到邻近的另一区域的至少一部分；其中，凹槽的第一侧为靠近所述任意一区域的一侧，凹槽的第二侧为远离所述任意一区域的一侧。

75.如权利要求74所述的方法，其特征在于，

第一复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过覆盖位置不相重合的两个不同的第一极性电极同时进行，第二复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过覆盖位置不相重合的两个不同的第二极性电极同时进行。

76.如权利要求74所述的方法，其特征在于，

第一复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过两个不同的第一极性电极按先后次序分两次进行，第二复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是分别通过两个不同的第二极性电极按先后次序分两次进行。

77.如权利要求74所述的方法，其特征在于，

第一复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是通过同一个第一极性电极按先后次序分两次进行，第二复合体中由凹槽划分的相邻两区域的多孔性表面结构与基底之间的电阻焊过程是通过同一个第二极性电极按先后次序分两次进行。

78.如权利要求74所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述凹槽为长条状。

79.如权利要求42-57或59-62或64-65或73中任意一项所述的方法，其特征在于，

将第一复合体中的多孔性表面结构划分成多个区域，划分的任意相邻的两个区域称为第一区域的多孔结构和第二区域的多孔结构；

第一复合体中的第一区域的多孔结构与对应的第一区域的一第一极性电极接触，完成第一区域的多孔结构与基底的电阻焊接后，所述第一区域的多孔结构与所述第一区域的第一极性电极的接触边缘形成凸边；

第一复合体中的所述第二区域的多孔结构与对应的第二区域的一第一极性电极接触，第二区域的一第一极性电极至少覆盖到第一区域的多孔结构上靠近第二区域的多孔结构一侧的凸边，完成第二区域的多孔结构与基底的电阻焊接。

80.如权利要求42-57或59-62或64-65或73中任意一项所述的方法，其特征在于，

将第二复合体中的多孔性表面结构划分成多个区域，划分的任意相邻的两个区域称为第一区域的多孔结构和第二区域的多孔结构；

第二复合体中的第一区域的多孔结构与对应的第一区域的一第二极性电极接触，完成第一区域的多孔结构与基底的电阻焊接后，所述第一区域的多孔结构与所述第一区域的第二极性电极的接触边缘形成凸边；

第二复合体中的所述第二区域的多孔结构与对应的第二区域的一第一极性电极接触，第二区域的一第二极性电极至少覆盖到第一区域的多孔结构上靠近第二区域的多孔结构一侧的凸边，完成第二区域的多孔结构与基底的电阻焊接。

81.如权利要求54-56任意一项所述的方法，其特征在于，

所述基底包含一表面连接层，所述表面连接层与基底主体预先连接，所述表面连接层介于任意一复合体的中间体与基底主体之间；

所述表面连接层包含凸起结构，所述凸起结构的凸点与所在复合体中的中间体接触。

82.如权利要求81所述的方法，其特征在于，

所述表面连接层与基底主体预先焊接连接。

83.如权利要求81所述的方法，其特征在于，

任意一复合体中，所述中间体上靠近所述基底的一侧为平面状；或者，所述中间体上靠近所述基底的一侧设置的凸起结构与所述表面连接层的凸起结构错开。

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