CN113444917A - 一种TiTaMg合金及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种TiTaMg合金，所述TiTaMg合金在目标温度为900℃‑1000℃时，抗拉强度为1100MPa‑1150MPa，延伸率为8.2％‑9.0％，弹性模量为55GPa‑65GPa；按照质量百分比计算，所述TiTaMg合金包括以下成分：Ta 20％‑40％、Mg 1％‑3％、余量为Ti，且所述Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中。本发明制备的TiTaMg合金兼具低模量以及高强度的性能，将其作为生物医用材料使用能达到促进成骨的效果，解决了通过球磨实现将Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中，获得生物相容性以及骨传导性更佳的生物医用材料。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料制备领域，具体而言，涉及一种TiTaMg合金及其制备方法、应用。
背景技术
钛及其合金因其优异的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性而被广泛应用于骨科和口腔科领域。然而，一方面，Ti及Ti-6Al-4V合金的弹性模量比自然骨高很多，在植入物植入到骨折部位之后，会导致周围的自然骨因长期不能承载力的刺激而发生骨质疏松等症状，成为术后再骨折的重要诱因；另一方面，钛合金不能促进骨整合，在骨植入过程中，通常会导致骨整合不足或延迟；更重要的是，传统钛合金通常会释放毒性元素，如V、Al、和Cr等，在体内的长期释放会带来很严重的副作用，从而导致手术的失败。因此，设计和开发新型生物医用钛合金时，应考虑弹性模量和毒性两方面因素。
金属Ta的生物相容性及机械力学性能优良，而且Ta可以与β相Ti无限固溶，而Ta原子半径大于Ti，其固溶会导致晶格结构发生畸变，形成的TiTa合金的模量较低，力学性能优异。但是加入的Ta含量过高，则存在重量过重不利于患者康复、价格过于昂贵的问题。传统的方法制备TiTaMg合金存在机械球磨不能完全实现Mg在Ti中的固溶，制备的预合金粉中存在有大量的单质镁，高含量的镁也增加了与空气的接触，从而导致出现了氧化镁和氧化钛，由于含量的镁离子释放，表现出明显的体外细胞毒性，且不能兼顾弹性模量、强度与成骨速率的问题。
综上，在制备TiTaMg合金领域，仍然存在亟待解决的上述问题。
发明内容
基于此，为了解决现有生物医用材料存在弹性模量高、强度低以及成骨速率慢的问题，本发明提供了一种低模量高强度的TiTaMg合金，具体技术方案如下：
一种TiTaMg合金，所述TiTaMg合金在目标温度为900℃-1000℃时，抗拉强度为1100MPa-1150MPa，延伸率为8.2％-9.0％，弹性模量为55GPa-65GPa；
按照质量百分比计算，所述TiTaMg合金包括以下成分：Ta 20％-40％、Mg 1％-3％、余量为Ti，且所述Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中。
进一步地，所述TiTaMg合金应用于生物医用材料。
本发明还提供一种低模量高强度的TiTaMg合金的制备方法，包括以下步骤：
将Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末放置球磨罐中，在行星球磨机上球磨20h-30h，且每球磨25min停歇10min，球磨后得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末放置于石墨模具中，压实后进行放电等离子烧结，然后随炉冷却至室温得到TiTaMg合金。
进一步地，所述球磨罐中保持高纯氩气。
进一步地，所述球磨罐中放置磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1。
进一步地，所述磨球包括大球、中球和小球，所述大球、中球和小球的质量比为2:3:5。
进一步地，所述大球的直径为9mm-11mm、所述中球的直径为7.5mm-8.5mm、所述小球的直径为4mm-6mm。
进一步地，所述球磨罐中加入占所述Ti金属粉末、所述Ta金属粉末以及所述Mg金属粉末总质量9％-12％的酒精。
进一步地，所述放电等离子烧结的条件为：轴向压力为40MPa，真空条件为4Pa。
进一步地，所述放电等离子烧结中以100℃/min的升温速率加热至800℃-1100℃，并在800℃-1100℃的条件下保温5min。
上述方案中制备的TiTaMg合金兼具低模量以及高强度的性能，将其作为生物医用材料使用能达到促进成骨的效果，具体的抗拉强度为1100MPa-1150MPa，延伸率为8.2％-9.0％，弹性模量为55GPa-65Gpa；另外，本发明的TiTaMg合金的制备方法简单，解决了通过球磨实现将Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中，获得生物相容性以及骨传导性更佳的生物医用材料,且材料的无毒副作用。
附图说明
图1为实施例1和对比例1、3球磨所得预合金粉末的XRD图；
图2为实施例1、实施例2、对比例1所得TiTaMg合金的XRD图；
图3为实施例1制备的TiTaMg合金的SEM图；
图4为对比例1制备的TiTaMg合金的SEM图；
图5为实施例1、对比例1所得产品的应力应变曲线图；
图6为实施例4制备的TiTaMg合金的钙磷盐沉积示意图；
图7为实施例5制备的TiTaMg合金的钙磷盐沉积示意图；
图8为对比例6球磨后得到的TiTaMg预合金的形貌示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种TiTaMg合金，所述TiTaMg合金在目标温度为900℃-1000℃时，抗拉强度为1100MPa-1150MPa，延伸率为8.2％-9.0％，弹性模量为55GPa-65GPa；
按照质量百分比计算，所述TiTaMg合金包括以下成分：Ta 20％-40％、Mg 1％-3％、余量为Ti，且所述Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中。
在其中一个实施例中，所述TiTaMg合金应用于生物医用材料。
本发明还提供一种低模量高强度的TiTaMg合金的制备方法，包括以下步骤：
将Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末放置球磨罐中，在行星球磨机上球磨20h-30h，且每球磨25min停歇10min，球磨后得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末放置于石墨模具中，压实后进行放电等离子烧结，然后随炉冷却至室温得到TiTaMg合金。
在其中一个实施例中，所述球磨罐中保持高纯氩气。
在其中一个实施例中，所述球磨罐为硬质合金球磨罐，主要成分为WC。
在其中一个实施例中，所述球磨罐中放置磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1。
在其中一个实施例中，所述Ti金属粉末的粒度为0.1μm-44μm，所述Ti金属粉末为无规则形状，所述Ti金属粉末的纯度大于99.9％。
在其中一个实施例中，所述Ta金属粉末的粒度为0.1μm-44μm，所述Ta金属粉末为无规则形状，所述Ta金属粉末的纯度大于99.9％。
在其中一个实施例中，所述Mg金属粉末的粒度为0.1μm-20μm，所述Mg金属粉末无规则形状，所述所述Mg金属粉末纯度大于99.9％。
在其中一个实施例中，所述磨球包括大球、中球和小球，所述大球、中球和小球的质量比为2:3:5。
在其中一个实施例中，所述大球的直径为9mm-11mm、所述中球的直径为7.5mm-8.5mm、所述小球的直径为4mm-6mm。
在其中一个实施例中，所述球磨罐中加入占所述Ti金属粉末、所述Ta金属粉末以及所述Mg金属粉末总质量9％-12％的酒精，优选9.5％-10.5％的酒精。限制酒精的添加量有助于获得质量更佳的TiTaMg合金，当酒精含量过高，会导致Mg金属粉末不能完全固溶至β相中，使得制备的产品容易出现破碎的情况；当酒精含量过低或者不添加酒精时，制备过程中容易发生严重的冷焊现象，无法得到本申请的TiTaMg合金。
在其中一个实施例中，所述放电等离子烧结的条件为：轴向压力为40MPa，真空条件为4Pa。
在其中一个实施例中，所述放电等离子烧结中以100℃/min的升温速率加热至800℃-1100℃，并在800℃-1100℃的条件下保温5min。
在其中一个实施例中，所述球磨机的转速为250r/min-300r/min。
在其中一个实施例中，在行星球磨机上球磨时间为25h-28h。本发明中需要严格控制球磨时间，当球磨时间过短，Mg金属粉末很难固溶至β相中，当球磨时间过长时，不仅耗能高，还会导致产生杂质，使得TiTaMg合金的性能出现衰减。
在其中一个实施例中，所述放电等离子烧结中以100℃/min的升温速率加热至900℃-1000℃。在本发明中，放电等离子烧结温度过高会导致Mg的挥发，甚至严重影响产品生物功能的散失，放电等离子烧结温度过低，会导致产品的力学性能差。
在其中一个实施例中，所述生物医用材料包括骨科植入物、口腔种植体器件中的一种或两种。
上述方案中制备的TiTaMg合金兼具低模量以及高强度的性能，将其作为生物医用材料使用能达到促进成骨的效果，具体的抗拉强度为1100MPa-1150MPa，延伸率为8.2％-9.0％，弹性模量为55GPa-65Gpa；另外，本发明的TiTaMg合金的制备方法简单，解决了通过球磨实现将Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中，获得生物相容性以及骨传导性更佳的生物医用材料。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热900℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本实施例制备得到的TiTaMg合金组织均匀，以β相为主，镁固溶在β相钛钽基体中，抗拉强度为1100MPa，延伸率为8.2％，弹性模量为65GPa能满足植入体的力学性能要求，如图1中的XRD图所示。
实施例2：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1000℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本实施例制备得到的TiTaMg合金组织均匀，以β相为主，镁均匀地分布在在钛钽合金基体中，抗拉强度为1150MPa，延伸率9.0％，弹性模量为60GPa，能满足植入体的力学性能要求。
实施例3：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1100℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本实施例制备得到的TiTaMg合金组织均匀，以β相为主，抗拉强度为1030MPa且镁的烧失量大，导致后续成骨速度较慢。
实施例4：
在手套箱中称取67gTi金属粉末，30gTa金属粉末，3gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1000℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本实施例制备得到的TiTaMg合金组织均匀，以β相为主，出现了少许的镁颗粒富集，抗拉强度为1150MPa，延伸率为3.8％，弹性模量为60GPa，促进钙磷盐的沉积，如图6所示。
实施例5：
在手套箱中称取69gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1000℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本实施例制备得到的TiTaMg合金组织均匀，以β相为主，抗拉强度为1080MPa，延伸率为10.8％，弹性模量为70GPa，促进钙磷盐的沉积，如图7所示。
对比例1：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为15h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热900℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本对比例制备得到的TiTaMg合金具有α相和β相的相组成，拉伸强度为1200MPa，延伸率为5.02％，弹性模量为88GPa，如图1中的XRD图所示。
对比例2：
在手套箱中称取88.5gTi金属粉末，10gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1000℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本对比例中制备得到的TiTaMg合金具有α相和β相的相组成，拉伸强度为864MPa，脆性断裂，弹性模量为102GPa。
对比例3：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为35h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，得到TiMg预合金粉末，如图1中的XRD图所示。
对比例4：
在手套箱中称取88.5gTi金属粉末，50gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为25h，球磨机转速为250r/min。得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热1000℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本对比例中制备得到的TiTaMg合金具有α相和β相的相组成，拉伸强度为464MPa，脆性断裂，弹性模量为50GPa。
对比例5：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量10％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为15h，球磨机转速为250r/min。球磨后，粉末基本都冷焊到硬质合金罐和磨球上，无法取粉。
对比例6：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量5％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为15h，球磨机转速为250r/min。本对比例中无法取粉，如图7所示。
对比例7：
在手套箱中称取68.5gTi金属粉末，30gTa金属粉末，1.5gMg金属粉末并放置硬质合金球磨罐中，保持球磨罐中保持高纯氩气，按照磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1，放入质量比为2:3:5的大球(Ф10mm)，中球(Ф8mm)和小球(Ф5mm)，且球磨罐中加入占总金属粉末重量20％的酒精，在手套箱中把球磨罐密封；
将球磨罐从手套箱拿出安装到行星球磨机上，球磨时间为20h，球磨机转速为250r/min。但在球磨后，在干燥过程中引入了氧气，导致合金粉末大量氧化。在手套箱中取金属粉，备用；
将所述金属粉在手套箱中装入石墨模具中，用小型压力机压实，再置入放电等离子烧结炉，施加40MPa的轴向压力，在4Pa的真空条件下进行烧结，开始以100℃/min的升温速率加热900℃保温5min，随炉冷却至室温，得到TiTaMg合金。
本对比例中制备得到的TiTaMg合金具有β相的相组成，但是由于含有大量的氧和其他杂质，合金块体较脆，不能满足力学性能要求。
需要说明的是，图1为实施例1和对比例1、3球磨所得预合金粉末的XRD图；图2为实施例1、实施例2、对比例1制备的TiTaMg合金的XRD图；图3为实施例1制备的TiTaMg合金的SEM图；图4为对比例1制备的TiTaMg合金的SEM图；图5为实施例1、对比例1制备的产品的应力应变曲线图；图6为实施例4制备的TiTaMg合金的钙磷盐沉积示意图；图7为实施例5制备的TiTaMg合金的钙磷盐沉积示意图；图8为对比例6球磨后得到的TiTaMg预合金的形貌示意。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种TiTaMg合金，其特征在于，所述TiTaMg合金在目标温度为900℃-1000℃时，抗拉强度为1100MPa-1150MPa，延伸率为8.2％-9.0％，弹性模量为55GPa-65GPa；
按照质量百分比计算，所述TiTaMg合金包括以下成分：Ta 20％-40％、Mg 1％-3％、余量为Ti，且所述Mg固溶至由Ti、Ta构成的β相中。
2.一种TiTaMg合金在生物医用材料中的应用，其特征在于，所述TiTaMg合金为权利要求1所述的TiTaMg合金。
3.一种制备如权利要求1或2所述的TiTaMg合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末放置球磨罐中，在行星球磨机上球磨20h-30h，且每球磨25min停歇10min，球磨后得到TiTaMg预合金粉末，在手套箱中取粉，备用；
将所述TiTaMg预合金粉末放置于石墨模具中，压实后进行放电等离子烧结，然后随炉冷却至室温得到TiTaMg合金。
4.根据权利要求3所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述球磨罐中保持高纯氩气。
5.根据权利要求3所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述球磨罐中放置磨球的质量与所述Ti金属粉末、Ta金属粉末和Mg金属粉末总质量的比例为10:1。
6.根据权利要求5所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述磨球包括大球、中球和小球，所述大球、中球和小球的质量比为2:3:5。
7.根据权利要求6所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述大球的直径为9mm-11mm、所述中球的直径为7.5mm-8.5mm、所述小球的直径为4mm-6mm。
8.根据权利要求3所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述球磨罐中加入占所述Ti金属粉末、所述Ta金属粉末以及所述Mg金属粉末总质量9％-12％的酒精。
9.根据权利要求3所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的条件为：轴向压力为40MPa，真空条件为4Pa。
10.根据权利要求9所述的TiTaMg合金的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结中以100℃/min的升温速率加热至800℃-1100℃，并在800℃-1100℃的条件下保温5min。
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