CN116329538A - 一种医疗器械用合金材料制备工艺 - Google Patents

一种医疗器械用合金材料制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种医疗器械用合金材料制备工艺。铜合金由以下成分组成：占铜合金总质量的0.8‑1.6%的石墨烯，石墨烯的粒径<80nm；占铜合金总质量的0.8‑6%的纳米铬，铬的粒径为<120nm;占铜合金总质量的0.08‑4%的纳米氧化锆，氧化锆的粒径为<80nm；余量为铜及其他合金。本发明制得的纳米强化铜合金成品率高、成本低、物理性能稳定，具有高导电、高导热、高耐磨性和良好的抗高温软化性能，内部缺陷少等优势，可以广泛应用于各种纳米强化铜合金的制造中。

Description

一种医疗器械用合金材料制备工艺
技术领域
本发明具体涉及一种医疗器械用合金制备方法，属于金属复合材料技术领域。
背景技术
在2014年，中国铜年产量就已经超过790多万吨，位居世界首位。目前铜合金广泛应用于我国工业制造的各个领域。随着科技的飞速发展，冶金、机械、医疗、电子及新能源以及航空航天工业等领域技术在不断的进度，而铜基复合材料因其卓越的高导电、高导热及其优异的力学性能，广泛用作电路板引线框架材料、超高压电子封装材料、光伏联结器、热管理材料、互联材料、先进医疗器械材料、高铁架空导线材料、导电及电接触材料等领域。在这些导电及导热等接触材料领域中，在导电性、导热性、耐磨性、高温软化性能和使用寿命等方面对铜合金都有着更高的需求。对应时代的发展，现在更加迫切需要开发不仅具有良好的导电性、导热性，而且还具有较高机械和耐磨性能、较低热膨胀系数、较高温软化性能的功能纳米铜合金材料。
铜及其铜合金都是传统的高导电、高导热材料，但由于铜及其合金的力学强度低，耐热性能低，在高温下容易软化变形，故其目前在应用范围上受到很大的影响。现有的高强高导电铜合金的强化方式主要有：形变原位复合法、颗粒强化、弥散强化、纤维强化、固溶强化+沉淀强化、细晶强化等。其中纳米弥散强化无疑是最具发展潜力和应用前景最广的强化方式。
纳米铜合金异于普通的铜合金，它具有优良的力学性能、热学性能、电磁性能等物理性能的新型功能材料。纳米铜合金具有高力学强度、高导电性、高耐磨性和良好的抗高温软化性能，使其广泛应用于如航天、精密电子、特种医疗器械等各类高新技术领域。
传统的纳米弥散强化铜合金的不同复合法有：粉末冶金法、原位复合法、内氧化法、碳热还原法、机械合金化等。但这些方法大都存在制备工艺复杂、工业生产成本高以及其他技术缺陷等问题，导致很多领域的应用受到很大的限制。越来越不满足高新科技发展带来的关键器件的材料需求，极大制约了很多先进领域的发展和进步。
因为研究并简化高性能纳米强化合金铜的制备工艺，对于现代科技发展具有十分重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种医疗器械用合金材料制备工艺，解决纳米强化铜制备问题，为其发展与应用。
本发明提供的一种医疗器械用合金材料制备工艺，包括以下步骤：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量一定比例的纳米石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆，以特定的比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体。
步骤（2）将纳米预合金粉体制成包芯线或按加入比例制成压块或铜皮包覆块
步骤（3）将铜合金按合金比例熔化
步骤（4）纳米弥散强化
将上述粉体压块或铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，采用振动结晶或电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯。
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火。
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热特定温度进行挤压加工或锻造、辗压等热加工成棒材、型材。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
根据需要，对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
作为优选，步骤（1）纳米预合金粉体制备步骤包括：先将占铜合金总质量的0.8-1.6％的石墨烯、石墨烯的粒径＜80nm，占铜合金总质量的0.8-6％的纳米铬、铬的粒径为＜120nm，占铜合金总质量的0.08- 4％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为＜80nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以特定的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：(2~3)：1；球磨转速：350-650rpm，球磨时间：8～100h。
这里可使用行星球磨机对石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆粉体进行球磨混合处理。其作用是让三种纳米颗粒在外力的作用下充分扩散混合，提高预合金粉的精细化结构，增加预合金粉体中各组分之间的缺陷数量和比例，有效加快后续弥散强化过程中的合金化过程。
作为优选，步骤（2）纳米预合金粉体制成包芯线或压块或铜皮包覆块的步骤具体包括：使用包芯线自动喂料成型机，将纳米预合金粉体作为芯料紧密填充在连续的含铜窄钢带中，缠绕并挤压固定形成线状包芯线；或者直接按照一定比例将纳米预合金粉体放在成型压力机的模腔中并压制成粉体压块；将两块高纯度铜之间填充纳米预合金粉体通过轧制形成铜皮包覆块。
这里将纳米预合金粉体制成包芯线或压块或铜皮包覆块目的在于控制纳米弥散强化铜合金中的纳米预合金粉各组分的含量，还能有效避免在弥散强化过程中合金元素与空气或炉渣的反应，能够大幅度提高纳米弥散强化铜合金的成品率，还能有效改善纳米弥散强化铜合金的物理性能。
作为优选，步骤（3）将铜合金按合金比例熔化步骤包括：将铜和纳米预合金粉按照一定比例，在有芯感应电炉中熔化，等待纳米弥散强化。
这里将铜和纳米预合金粉进行熔化，能够使纳米预合金粉中金属和陶瓷粒子作为弥散相在铜基体中充分扩散，加强铜合金的各组成之间的结合力，提高后续弥散强化制得的纳米弥散强化铜合金的成品率。
作为优选，步骤（4）纳米弥散强化步骤包括：可采用钟罩法将上述粉体压块或铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，或采用冲入法即将上述压块或铜皮包覆块放置在在浇铸模腔内，冲入铜合金，根据需要可采用振动结晶或电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯。
这里弥散强化法的基本原理是利用原位反应生成零固溶度的弥散分布的第二相纳米复合粒子来强化合金，从而强化铜基体，和提高铜合金的耐高温性能，并且能够保持铜的高导电性。通过将步骤（3）制得的粉体压块或铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内，可以有效的使粉体中的陶瓷和金属纳米颗粒均匀的弥散在铜基体内，形成良好的纳米弥散强化铜合金。
作为优选，步骤（5）固溶处理或均匀化退火步骤包括：对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火。
其中固溶处理或均匀化退火目的在于减轻或消除纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯化学成分及显微组织偏析使其均匀化。通过均匀化退火处理可有效改善纳米合金钢的成分及其均匀性。
作为优选，步骤（6）挤压或其他热加工步骤包括：对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至850～950℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
作为优选，步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工步骤包括：对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工，以获得所需医疗器械的表面质量、几何尺寸、形位公差等。
采用本发明的技术方案，其优点在于制备工艺简单，过程可控，制备成本相对较低等优点。且制备的纳米弥散强化铜合金具有高导电、高导热、抗软化温度高等优异特性。
附图说明
图1是一种医疗器械用合金材料制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例为一种医疗器械用纳米强化铜合金制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的1.5％的石墨烯、石墨烯的粒径70nm，占铜合金总质量的0.8％的纳米铬、铬的粒径为110nm，占铜合金总质量的4％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为70nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以8：25：20的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：5：2；球磨转速：550rpm， 球磨时间：50h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成纳米预合金粉体压块；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和纳米预合金粉压块10：1的合金质量比在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用钟罩法将上述粉体压块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，采用振动结晶促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯；
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至875℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
实施例2：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的1.8％的石墨烯、石墨烯的粒径65nm，占铜合金总质量的0.9％的纳米铬、铬的粒径为110nm，占铜合金总质量的3％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为70nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以8：25：20的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：15：7；球磨转速：600rpm，球磨时间：60h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成铜皮包覆块；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和上述制得的纳米预合金粉体铜皮包覆块按10：1合金质量比例在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用钟罩法将上述铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，或采用冲入法即将上述铜皮包覆块放置在模腔内，冲入铜合金，采用电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯；
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至875℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
实施例3：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的2.0％的石墨烯、石墨烯的粒径50nm，占铜合金总质量的1.0％的纳米铬、铬的粒径为110nm，占铜合金总质量的2.8％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为60nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以8：23：20的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：15：8；球磨转速：550rpm， 球磨时间：70h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成纳米预合金粉体包芯线；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和纳米预合金粉体包芯线铜合金9：1的合金质量比例在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
在连铸时采用喂丝法将上述包芯线喂入铜合金熔体的保温炉内并搅拌均匀后浇铸，采用电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，形获得纳米弥散强化铜合金连铸铸坯。
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至900℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
实施例4：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的2.2％的石墨烯、石墨烯的粒径70nm，占铜合金总质量的1.2％的纳米铬、铬的粒径为80nm，占铜合金总质量的2.6％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为50nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以8：20：20的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：15：7；球磨转速：700rpm， 球磨时间：60h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成铜皮包覆块；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和上述制得的纳米预合金粉体铜皮包覆块按10：1合金质量比例在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用钟罩法将上述铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，采用电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯。
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至925℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
实施例5：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的2.0％的石墨烯、石墨烯的粒径80nm，占铜合金总质量的1.4％的纳米铬、铬的粒径为100nm，占铜合金总质量的3.0％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为60nm，将石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以7：19：17的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：15：6；球磨转速：700rpm， 球磨时间：75h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成纳米预合金粉体包芯线；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和纳米预合金粉体包芯线铜合金11：2的合金质量比例在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用喂丝法将上述包芯线喂入铜合金熔体的保温炉内并搅拌均匀后浇铸，采用电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，经上引连铸成形获得纳米弥散强化铜合金连铸铸坯。
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至850℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
对比例1：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的2.0％的纳米WC、纳米WC的粒径70nm，占铜合金总质量的0.8％的纳米铬、铬的粒径为110nm，占铜合金总质量的2.8％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为70nm，将纳米WC、纳米铬、纳米氧化锆以8：25：20的质量比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：5：2；球磨转速：550rpm；球磨时间：50h；
步骤（2）再将纳米预合金粉体制成纳米预合金粉体压块；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和纳米预合金粉压块10：1的合金质量比在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用钟罩法将上述粉体压块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，可采用振动结晶促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯；
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至900℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
对比例2：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量的1.8％的纳米WC、纳米WC的粒径65nm，占铜合金总质量的0.9％的纳米铬、铬的粒径为110nm，占铜合金总质量的3.0％的纳米氧化锆、氧化锆的粒径为70nm，纳米WC、纳米铬、纳米氧化锆以8：25：20的比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：15：7；球磨转速：600rpm；球磨时间：60h；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成铜皮包覆块；
步骤（3）将纯铜按照纯铜和上述制得的纳米预合金粉体铜皮包覆块按10：1合金质量比例在有芯感应电炉中熔化；
步骤（4）纳米弥散强化
采用钟罩法将上述铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，或采用冲入法即将上述铜皮包覆块放置在模腔内，冲入铜合金，采用电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯；
步骤（5）固溶处理或均匀化退火
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理；
步骤（6）挤压或其他热加工
对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至875℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工
对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
将实例1至5及对比例1和2的纳米弥散强化铜合金铸锭进行性能测试，具体检测方法如下：
密度测试
采用TG328B型光学天平，根据阿基米德原理进行测量制得的纳米弥散强化铜合金样品，多测测量取平均值。
合金成本测试
采用LC-BS3C型三通道智能元素分析仪对纳米弥散强化铜合金样品进行成本测定。
洛氏硬度测试
采用北京时代HR-150A洛氏硬度计对纳米弥散强化铜合金圆饼进行硬度测试。在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入纳米弥散强化铜合金圆饼的表面，产生凹痕，根据载荷解除后的凹痕深度，利用洛氏硬度计算公式HR=（K-H）/C便可以计算出洛氏硬度。洛氏硬度值显示在硬度计的表盘上，可以直接读取。
软化温度测试
使用一般箱式电阻炉加热，多次测试取平均值得出不同实施例制成的纳米强化合金铜的软化温度。
电导率测试
采用D60Ｋ型金属电导率测量仪测试，多次测量取平均值得出不同实施例制成的弥散强化纳米合金铜的电阻率。
表1 各实施例密度测试结果
Figure SMS_1
由表1中可知，实施例1-5所制得的纳米弥散强化铜合金的密度在8.6~8.9g/cm3比对比例1和2制得的纳米弥散强化铜合金更接近纯铜的密度，密度越接近纯铜的密度说明铜合金内部结构存在的气泡、裂隙等缺陷的比例越低，这有效的提高了良品率。而且密度越高对于纳米弥散强化铜合金的韧性越好，力学性能越优良，更有利于后续加工成更精密的成品尺寸。
表2 各实施例各成本质量比
Figure SMS_2
表2为不同实施例与对比例纳米弥散强化铜合金中各元素的质量比。实施例对比例1-2，对比例中采用了纳米WC颗粒替换石墨烯来进行弥散强化，由于WC具有硬度高、弹性模量大等特点，并没有很好的铜中生成弥散强化第二相纳米颗粒，含量较低。而实施例1-5制成的纳米弥散强化铜合金成本含量中等，石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆颗粒都在铜中形成了较多的弥散强化第二相纳米颗粒，对铜合金的导电性、导热性、力学性能等起到很好的强化作用。
综合对比实施1-5，制备过程中球料比越大，其他相在铜合金的占比越高，这是由于球料比越大，单位时间内的磨球与粉末的有效碰撞次数和磨削面积增加，球磨强度和球磨效率相应提高，因此促进了粉末的结构细化以及清洁界面和缺陷数量的增加，加快了合金化进程。
综合得本方法制得的纳米弥散强化铜合金质量比石墨烯：0.8~1.6wt%，铬：1.2~6wt%，氧化锆：1~3.1wt%。
表3 各实施例硬度、电导率、软化温度测试结果
Figure SMS_3
从表3中得出使用本发明方法制备的纳米弥散强化铜合金材料具有高强度、高导电性、高软化温度等特性。其中实施例2和4制备过程中把纳米预合金粉，最终获得铜皮包覆块的纳米强化铜合金的导电率相对更高，而实施例1和5把纳米预合金粉制成压块和包芯线制成的纳米强化铜合金的硬度相对更高。而对比例没有很好的形成一定比例的弥散强化第二相颗粒，最终的硬度、导电率、软化温度都不及实施例。综合分析得使用本方法制备的纳米弥散强化铜合金的硬度82～95HRB，软化温度≥900℃，导电率≥82％IACS。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：
步骤（1）纳米预合金粉体制备
先将占铜合金总质量一定比例的纳米石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆，以特定的比例混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；
步骤（2）将纳米预合金粉体制成包芯线或按加入比例制成压块或铜皮包覆块；
步骤（3）将铜合金按合金比例熔化；
步骤（4）纳米弥散强化：将上述粉体压块或铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，采用振动结晶或电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯；
步骤（5）固溶处理或均匀化退火：对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行处理或均匀化退火；
步骤（6）挤压或其他热加工：对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热特定温度进行挤压加工或锻造、辗压等热加工成棒材、型材；
步骤（7）冷拔、冷轧或其他冷加工：对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工。
2.根据权利要求1所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（1）纳米预合金粉体制包括先将占铜合金总质量的0.8-1.6％的石墨烯、石墨烯的粒径＜80nm，占铜合金总质量的0.6-5％的纳米铬、铬的粒径为＜120nm，占铜合金总质量的0.08-4％的纳米氧化锆、纳米氧化锆的粒径为＜70nm，按石墨烯、纳米铬、纳米氧化锆以8：25：20的质量比例进行混合，采用在氦气保护下球磨混合方法，制备成纳米预合金粉体；球磨条件为球料比：（2~3）：1；球磨转速：350-650rpm，球磨时间：8～100h。
3.根据权利要求2所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（2）将纳米预合金粉体制成包芯线或按加入比例制成压块或铜皮包覆块的步骤具体包括将纳米预合金粉体包裹在连续的窄钢带中，并缠绕而成的线状包芯线；或者按照1：10的合金比例直接将纳米预合金粉体直接压制粉体压块；或者高纯度铜结合纳米预合金粉体制成铜皮包覆块。
4.根据权利要求3所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（3）将铜合金按合金比例熔化包括将铜合金按照铜和纳米预合金粉质量比为10：1的合金比例在有芯感应电炉中熔化，等待纳米弥散强化。
5.根据权利要求4所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（4）纳米弥散强化包括对于模铸，可采用钟罩法将上述粉体压块或铜皮包覆块快速压入铜合金熔炉内并搅拌均匀后浇铸，或采用冲入法将上述压块或铜皮包覆块放置在浇铸模腔内，冲入铜合金，根据需要可采用振动结晶或电磁搅拌促使纳米粉体在铜熔体中均匀化，冷却后形成纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯。
6.根据权利要求5所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（5）固溶处理或均匀化退火包括对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯进行固溶处理或均匀化退火。
7.根据权利要求6所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：步骤（6）挤压或其他热加工包括对上述纳米弥散强化铜合金铸锭或铸坯加热至850～950℃后锻造或挤压加工等制成圆饼、棒材、型材以待加工成医疗器械初步胚体。
8.根据权利要求7所述的一种医疗器械用合金材料制备工艺，其特征在于：对上述热加工获得的棒材、型材进行冷拔、冷轧或其他冷加工，以获得所需医疗器械的几何尺寸、形位公差等。
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