CN111250706A - 一种医用多空孔钽材料和制备方法 - Google Patents

一种医用多空孔钽材料和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种医用多空孔钽材料和制备方法，涉及多孔钽材料制备领域。所述医用多空孔钽材料由钽金属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取得到钽浆料，所述钽粉的粒径为10‑15μm，所述钽浆料的重量分成分组成：4‑5份、粘结剂1‑2份，在30℃‑40℃进行混合搅拌，反应时间1‑2h，所述粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃‑30℃进行充分混合搅拌，反应时间0.5‑1h。通过将石膏将作为多孔钽制备时的辅助材料，使得该多孔钽制备方法在生产制备过程中采用常见的医用石膏进行辅助，无需复杂的操作工序，即可得到多孔钽的坯体，进而进行热加工即可得到多孔钽成品，在操作上简单方便，而且大大节约了制造成本。

Description

一种医用多空孔钽材料和制备方法
技术领域
本发明涉及多孔钽材料制备技术领域，具体为一种医用多空孔钽材料和制 备方法。
背景技术
钽属于金属类，主要存在于钽铁矿中，此外，钽硬度适中、具有耐腐蚀性 能以及具有延展性的优点，现在将钽制作成多孔钽材料被广泛的用在医学人力 组织修复方面，被医学届广泛的认为是人体骨组织缺损、坏死的修复替代，也 是理想的种植、植入假体的材料。
就目前而言，如今对多孔钽进行加工大多是采用烧结法与气相沉积法进行 制备，但是，这些制备方法要求都比较的苛刻，使得操作步骤都比较的繁琐麻 烦，需要的成本也相应比较高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种医用多空孔钽材料和制备方法， 解决了现在在医疗方面多孔钽制造过程麻烦，所需要的成本也比较高，使得生 产多孔钽困难的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种医用多空孔钽 材料，所述医用多空孔钽材料由钽金属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经 过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取得到钽浆料。
优选的，所述钽粉的粒径为10-15μm。
优选的，所述钽浆料的重量分成分组成：4-5份、粘结剂1-2份，在30℃-40℃进行混合搅拌，反应时间1-2h。
优选的，所述粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃-30℃ 进行充分混合搅拌，反应时间0.5-1h。
一种医用多空孔钽材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备医用石膏浆，将医用石膏浆注入到容器之中；
S2.将高分子树脂骨架模型使用少量水分润湿或者使用润滑液进行湿润，然 后将高分子树脂骨架模型放置在医用石膏浆，然后在医用石膏浆的内部且靠近 高分子树脂骨架模型插入连通棒并进行位置固定，之后在40℃-50℃的环境下对 容器内部进行振动施压，使医用石膏浆迅速浸没高分子树脂骨架模型；
S3.医用石膏浆凝固后将连通棒抽出，然后顺着连通棒留下的通孔向医用石 膏浆内部注入溶解高分子树脂的化学溶液，然后将内部的反应物清理出，在医 用石膏浆的内部形成具有一定形状的骨架空腔结构；
S4.将钽浆料注入医用石膏浆的内部，并对医用石膏浆振动施压，放在自然 环境下待钽浆料的水分挥发，然后将成型的钽浆料周围的医用石膏浆使用化学 试剂进行去除得到多孔钽的坯体骨架；
S5.对坯体骨架进行热处理，先以2℃/min,升温至450℃，保温600-700min, 然后将温度以2℃-3℃/min升至1000℃-1500℃，保温300-400min，最后将温 度提升至2000℃-2500℃，保温250-350min，最后将温度以0.5℃/min的速率 冷却至室温。
优选的，所述S5中的热处理在惰性气体氩与氦其中的一种的环境下进行。
优选的，所述S5中高分子树脂的孔隙率为40％-80％。
(三)有益效果
本发明提供了一种医用多空孔钽材料和制备方法。具备以下有益效果：
1、该多孔钽制备方法在生产制备过程中采用常见的医用石膏进行辅助，无 需复杂的操作工序，即可得到多孔钽的坯体，进而进行热加工即可得到多孔钽 成品，在操作上简单方便，而且大大节约了制造成本。
2、在高分树脂骨架使用水或者润滑液进行润湿，能够在一定程度上防止高 分子树脂骨架与凝固后的医用石膏发生相粘的问题。
具体实施方式
下面将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：
本发明实施例提供一种医用多空孔钽材料，其中医用多空孔钽材料由钽金 属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取 得到钽浆料。
其中钽粉的粒径为10-15μm。
其中钽浆料的重量分成分组成：4份、粘结剂1份，在30℃-40℃进行混合 搅拌，反应时间1-2h。
其中粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃-30℃进行充 分混合搅拌，反应时间0.5-1h。
一种医用多空孔钽材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备医用石膏浆，将医用石膏浆注入到容器之中；
S2.将高分子树脂骨架模型使用少量水分润湿或者使用润滑液进行湿润，然 后将高分子树脂骨架模型放置在医用石膏浆，然后在医用石膏浆的内部且靠近 高分子树脂骨架模型插入连通棒并进行位置固定，之后在40℃-50℃的环境下对 容器内部进行振动施压，使医用石膏浆迅速浸没高分子树脂骨架模型；
S3.医用石膏浆凝固后将连通棒抽出，然后顺着连通棒留下的通孔向医用石 膏浆内部注入溶解高分子树脂的化学溶液，然后将内部的反应物清理出，在医 用石膏浆的内部形成具有一定形状的骨架空腔结构；
S4.将钽浆料注入医用石膏浆的内部，并对医用石膏浆振动施压，放在自然 环境下待钽浆料的水分挥发，然后将成型的钽浆料周围的医用石膏浆使用化学 试剂进行去除得到多孔钽的坯体骨架；
S5.对坯体骨架进行热处理，先以2℃/min,升温至450℃，保温600-700min, 然后将温度以2℃-3℃/min升至1000℃-1500℃，保温300-400min，最后将温 度提升至2000℃-2500℃，保温250-350min，最后将温度以0.5℃/min的速率 冷却至室温。
其中S5中的热处理在惰性气体氩与氦其中的一种的环境下进行。
其中S5中高分子树脂的孔隙率为40％-80％。
实施例二：
本发明实施例提供一种医用多空孔钽材料，其中医用多空孔钽材料由钽金 属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取 得到钽浆料。
其中钽粉的粒径为10-15μm。
其中钽浆料的重量分成分组成：4.5份、粘结剂1.5份，在30℃-40℃进行 混合搅拌，反应时间1-2h。
其中粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃-30℃进行充 分混合搅拌，反应时间0.5-1h。
一种医用多空孔钽材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备医用石膏浆，将医用石膏浆注入到容器之中；
S2.将高分子树脂骨架模型使用少量水分润湿或者使用润滑液进行湿润，然 后将高分子树脂骨架模型放置在医用石膏浆，然后在医用石膏浆的内部且靠近 高分子树脂骨架模型插入连通棒并进行位置固定，之后在40℃-50℃的环境下对 容器内部进行振动施压，使医用石膏浆迅速浸没高分子树脂骨架模型；
S3.医用石膏浆凝固后将连通棒抽出，然后顺着连通棒留下的通孔向医用石 膏浆内部注入溶解高分子树脂的化学溶液，然后将内部的反应物清理出，在医 用石膏浆的内部形成具有一定形状的骨架空腔结构；
S4.将钽浆料注入医用石膏浆的内部，并对医用石膏浆振动施压，放在自然 环境下待钽浆料的水分挥发，然后将成型的钽浆料周围的医用石膏浆使用化学 试剂进行去除得到多孔钽的坯体骨架；
S5.对坯体骨架进行热处理，先以2℃/min,升温至450℃，保温600-700min, 然后将温度以2℃-3℃/min升至1000℃-1500℃，保温300-400min，最后将温 度提升至2000℃-2500℃，保温250-350min，最后将温度以0.5℃/min的速率 冷却至室温。
其中S5中的热处理在惰性气体氩与氦其中的一种的环境下进行。
其中S5中高分子树脂的孔隙率为40％-80％。
实施例三：
本发明实施例提供一种医用多空孔钽材料，其中医用多空孔钽材料由钽金 属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取 得到钽浆料。
其中钽粉的粒径为10-15μm。
其中钽浆料的重量分成分组成：钽粉5份、粘结剂2份，在30℃-40℃进行 混合搅拌，反应时间1-2h。
其中粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃-30℃进行充 分混合搅拌，反应时间0.5-1h。
一种医用多空孔钽材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备医用石膏浆，将医用石膏浆注入到容器之中；
S2.将高分子树脂骨架模型使用少量水分润湿或者使用润滑液进行湿润，然 后将高分子树脂骨架模型放置在医用石膏浆，然后在医用石膏浆的内部且靠近 高分子树脂骨架模型插入连通棒并进行位置固定，之后在40℃-50℃的环境下对 容器内部进行振动施压，使医用石膏浆迅速浸没高分子树脂骨架模型；
S3.医用石膏浆凝固后将连通棒抽出，然后顺着连通棒留下的通孔向医用石 膏浆内部注入溶解高分子树脂的化学溶液，然后将内部的反应物清理出，在医 用石膏浆的内部形成具有一定形状的骨架空腔结构；
S4.将钽浆料注入医用石膏浆的内部，并对医用石膏浆振动施压，放在自然 环境下待钽浆料的水分挥发，然后将成型的钽浆料周围的医用石膏浆使用化学 试剂进行去除得到多孔钽的坯体骨架；
S5.对坯体骨架进行热处理，先以2℃/min,升温至450℃，保温600-700min, 然后将温度以2℃-3℃/min升至1000℃-1500℃，保温300-400min，最后将温 度提升至2000℃-2500℃，保温250-350min，最后将温度以0.5℃/min的速率 冷却至室温。
其中S5中的热处理在惰性气体氩与氦其中的一种的环境下进行。
其中S5中高分子树脂的孔隙率为40％-80％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种医用多空孔钽材料，其特征在于：所述医用多空孔钽材料由钽金属化合物经过化学反应制得钽粉，然后经过球磨加工再与粘结剂混合搅拌制取得到钽浆料。
2.根据权利要求1所述的一种医用多空孔钽材料和制备方法，其特征在于：所述钽粉的粒径为10-15μm。
3.根据权利要求1所述的一种医用多空孔钽材料和制备方法，其特征在于：所述钽浆料的重量分成分组成：4-5份、粘结剂1-2份，在30℃-40℃进行混合搅拌，反应时间1-2h。
4.根据权利要求1所述的一种医用多空孔钽材料和制备方法，其特征在于：所述粘结剂中甲基纤维素与聚乙烯醇的质量比为2:3，在20℃-30℃进行充分混合搅拌，反应时间0.5-1h。
5.根据权利要求1所述的一种医用多空孔钽材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.制备医用石膏浆，将医用石膏浆注入到容器之中；
S2.将高分子树脂骨架模型使用少量水分润湿或者使用润滑液进行湿润，然后将高分子树脂骨架模型放置在医用石膏浆，然后在医用石膏浆的内部且靠近高分子树脂骨架模型插入连通棒并进行位置固定，之后在40℃-50℃的环境下对容器内部进行振动施压，使医用石膏浆迅速浸没高分子树脂骨架模型；
S3.医用石膏浆凝固后将连通棒抽出，然后顺着连通棒留下的通孔向医用石膏浆内部注入溶解高分子树脂的化学溶液，然后将内部的反应物清理出，在医用石膏浆的内部形成具有一定形状的骨架空腔结构；
S4.将钽浆料注入医用石膏浆的内部，并对医用石膏浆振动施压，放在自然环境下待钽浆料的水分挥发，然后将成型的钽浆料周围的医用石膏浆使用化学试剂进行去除得到多孔钽的坯体骨架；
S5.对坯体骨架进行热处理，先以2℃/min,升温至450℃，保温600-700min,然后将温度以2℃-3℃/min升至1000℃-1500℃，保温300-400min，最后将温度提升至2000℃-2500℃，保温250-350min，最后将温度以0.5℃/min的速率冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的一种医用多空孔钽材料的制备方法，其特征在于：所述S5中的热处理在惰性气体氩与氦其中的一种的环境下进行。
7.根据权利要求5所述的一种医用多空孔钽材料的制备方法，其特征在于：所述S5中高分子树脂的孔隙率为40％-80％。
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