生物医用锆基无镍低磁化率形状记忆合金及其制备方法和生物医用材料

    公开(公告)号:CN113481409B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202110747232.3

    申请日:2021-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了生物医用锆基无镍低磁化率形状记忆合金及其制备方法和生物医用材料,属于合金材料技术领域。本发明提供的合金包括Sn 3.40~3.60at.%,Nb 7.40~8.60at.%,余量为Zr。本发明提供的合金中以锆为基体,其是人体中一种常见的微量元素,添加元素Nb与Sn均具有良好的生物相容性;锆合金具有两种稳定相(β相和α相)和三种亚稳相(α″相、α'相和ω相),通过添加特定含量的Sn以及Nb可以有效地改变相组成,从而获得兼具超弹性和形状记忆效应的生物医用合金。同时,本发明提供的合金的磁化率为1.176×10‑6~1.294×10‑6cm3g‑1,远低于传统的Ti‑Ni合金。

    一种高强度高塑性α+β型钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107746993A

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201710919001.X

    申请日:2017-09-30

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: C22C14/00 C22C1/03 C22F1/183

    Abstract: 本发明公开了一种高强度高塑α+β型钛合金及其制备方法,所述钛合金的重量百分比组成为:Zr:20~30%,Al:4.5~7.75%,V:3~5%,O:≤0.2%,C:≤0.08%,N:≤0.05%,余量为钛和不可避免的杂质。制备方法包括以下步骤:按照配比,海绵钛、Al-V中间合金、纯Al、纯Zr,原料混合后压制成电极;经二次熔炼,制成Ti-Al-Zr-V合金铸锭;开坯第一次锻造,得到大尺度锻件;第二次锻造,得较大尺寸棒材;第三次锻造,得小尺寸棒材;固溶处理,空冷;然后时效处理,空冷,所得的α+β型钛合金低成本、高强度高塑性等优点。

    一种高强塑六元FeNiCoCrAlV高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN117448649A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311424316.9

    申请日:2023-10-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种高强塑六元FeNiCoCrAlV高熵合金及其制备方法,涉及高熵合金技术领域。本发明提供的高强塑六元FeNiCoCrAlV高熵合金,包括以下原子百分比的元素:Fe 40~42%,Ni 18~22%,Co 18~22%,Cr 8~12%,Al 4~6%,V 3~5%,且Ni和Co的原子百分比相等。本发明提供的高熵合金为六元非等原子比单相高熵合金,通过在CoCrFeNi高熵合金中添加Al、V,在增加固溶强化效果的同时确保合金仍具有FCC结构,这使得合金可在室温进行大变形量的轧制,进而显著细化合金的晶粒尺寸,提高合金强度,从而使高熵合金具有高强塑性,具有优异的强度和塑性匹配。

    一种在Zr基合金表面构建生物蛋白矿化涂层的方法

    公开(公告)号:CN114984306B

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202210704820.3

    申请日:2022-06-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及生物医用材料技术领域,提供了一种在Zr基合金表面构建生物蛋白矿化涂层的方法。本发明采用弹性蛋白和交联剂为原料,通过蛋白分子自组装法在Zr基合金表面形成蛋白膜,然后在矿化液环境中诱导薄膜矿化,实现在Zr基合金表面构建生物蛋白矿化涂层。本发明提供的方法在Zr基合金表面成功构建了矿化涂层,且构建过程步骤简单,容易操作,相对于其他复杂表面处理技术有着明显的优点。进一步的,本发明采用Zr‑xNb‑yTi(x=8~16,y=0~16)合金为基底,该Zr基合金具有低弹性模量,低磁化率和较好的生物相容性,构建矿化涂层后,Zr基合金的生物相容性大大提高,具有较大的潜在临床使用价值。

    Zr基生物医用合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN108203778B

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN201810035948.9

    申请日:2018-01-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Zr基生物医用合金及其制备方法,Zr基生物医用合金的重量百分比组成为:铌10.5~19%,钛0%~30%,余量为锆和不可避免的杂质元素。制备方法包括以下步骤:(1)按照配比称取原料,送入真空熔炼炉的反应容器中进行混合,在惰性气体的保护下进行多次真空熔炼,得到熔融反应液;(2)对反应容器的底部持续通冷水,使熔融反应液快速冷却,至温度降至室温后,得到Zr基生物医用合金。本发明的Zr基生物医用合金具有低模量,低磁化率和优异的力学性能等优点,不仅解决了植入体金属可能会造成的应力屏蔽问题,并且有利于减小金属基生物植入材料的磁化率,减小对MRI(核磁共振检测)伪影的影响。

    一种近β型高强度钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN108411156A

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201810210838.1

    申请日:2018-03-14

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: C22C14/00 C22C1/03 C22F1/183

    Abstract: 本发明公开了一种近β型高强度钛合金及其制备方法,所述近β型高强度钛合金的重量百分比组成为:Mo:3~9%,Al:4~7.75%,V:3~5%,O:≤0.2%,C:≤0.08%,N:≤0.05%,余量为钛和不可避免的杂质。制备方法包括:按照配比,称取海绵钛、Al-V中间合金、Al-Mo中间合金、纯Al,混合后压制成电极;经二次熔炼,制成Ti-Al-Mo-V合金铸锭;开坯第一次锻造;第二次锻造;第三次锻造,得小尺寸棒材;固溶处理,空冷;然后时效处理,空冷,得到近β型高强度钛合金。该近β型高强度钛合金具有成分均匀、偏析少、锻造不易开裂、强度高、塑性高等优点,且制作工艺简单,成本低。

    Zr基生物医用合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN108203778A

    公开(公告)日:2018-06-26

    申请号:CN201810035948.9

    申请日:2018-01-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Zr基生物医用合金及其制备方法,Zr基生物医用合金的重量百分比组成为:铌10.5~19%,钛0%~30%,余量为锆和不可避免的杂质元素。制备方法包括以下步骤:(1)按照配比称取原料,送入真空熔炼炉的反应容器中进行混合,在惰性气体的保护下进行多次真空熔炼,得到熔融反应液;(2)对反应容器的底部持续通冷水,使熔融反应液快速冷却,至温度降至室温后,得到Zr基生物医用合金。本发明的Zr基生物医用合金具有低模量,低磁化率和优异的力学性能等优点,不仅解决了植入体金属可能会造成的应力屏蔽问题,并且有利于减小金属基生物植入材料的磁化率,减小对MRI(核磁共振检测)伪影的影响。

    一种消除Ti-V-Mo系合金扩散偶制备过程中应力诱导相变的方法

    公开(公告)号:CN117778779A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311827348.3

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开一种消除Ti‑V‑Mo系合金扩散偶制备过程中应力诱导相变的方法,属于钛合金扩散技术领域。本发明通过放电等离子烧结技术,选择合适的工艺参数即可制备出两端均为单相的扩散偶,黏合较好且无应力诱导相变现象的扩散偶;本发明一方面可以通过调整工艺参数制备出符合实验要求的扩散偶,从而有效的进行后续的实验研究,避免盲目的设定实验参数;另一方面可以控制精度,大大避免因夹具制备过程中无法精确控制参数而导致实验的失败。通过本发明能在制备符合扩散浓度梯度实验的扩散偶,可以用来进行后续的电子探针实验,进一步求解扩散系数,以便于后续钛合金扩散动力学数据库的建立。

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