一种梯度纳米结构抗菌促成骨钛合金及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117802432A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311850034.5

    申请日:2023-12-29

    摘要: 本发明公开了一种梯度纳米结构抗菌促成骨钛合金,对微合金化铜或银钛合金进行表面机械滚压技术处理,经过不同次数的循环滚压在钛合金表面形成自上而下、晶粒尺寸由40nm逐渐到100nm的梯度纳米晶层,微合金化铜或银钛合金中铜或银的含量低于1%,梯度纳米晶层由形貌为等轴晶、晶粒尺寸为40nm~100nm的Ti2Cu相或是Ti2Ag相构成,从而赋予了微合金化钛合金的抗菌性能以及生物相容性,能促进细胞增殖,无细胞毒性,具有良好的诱导成骨细胞分化的功能。得到的梯度纳米晶层结构稳定,抗菌性能持久,对金黄色葡萄球菌的抗菌性能均达到了95%以上,有利于生物医用铜/银钛合金在临床医学中骨科材料的推广。

    一种高强塑性异构镍合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN116875834A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310863487.5

    申请日:2023-07-14

    摘要: 本发明公开了一种高强塑性异构镍合金,所述合金由Ni和合金相构成,化学成分为Ni‑x(Ni‑20Cr‑yAl),其中,30≤x≤50,0≤y≤13,在微观结构上Ni与合金相存在尺寸和成分的差异,在制备上通过采用不同粒径大小的Ni作为软相,不同成分的Ni合金相作为硬相,所述合金具有成分异构和晶粒尺寸异构的特点。本发明采用低温高能球磨+液态混合的方式制备的异构镍合金,有效避免了球磨过程中内部能量过高以及混合不均匀的问题;采用强度高,稳定性好的Ni‑20Cr‑yAl合金作为增强相,在提高基体强度的基础上,获得了强度提升>70.2%,塑性最大提升59.5%的合金,该异构镍合金有着明显的强塑性优势,在工程应用等多领域中有着良好的应用前景。

    一种高耐磨耐蚀的层状异构镍基合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN116988114A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202311064252.6

    申请日:2023-08-23

    IPC分类号: C25D5/14 C25D3/56

    摘要: 本发明公开了一种高耐磨耐蚀的层状异构镍基合金,由2‑50层间隔交替的硬度为1.7‑2.4GPa的粗晶镍层和硬度为6.5‑8.8GPa的纳米晶镍合金层组成,该层状异构镍基合金的耐腐蚀电流密度为1.12x10‑8~9.13x10‑7(A/cm2),磨损率为3.62×10‑8~1.23×10‑6(mm3·N‑1·m‑1)。采用双槽直流电沉积法制备,镀液采用柠檬酸或硼酸盐体系,镀液组成主要包括镍源(包括硫酸镍、氯化镍);合金源(为钼酸钠或硫酸钴或TMAB);络合剂(为柠檬酸钠或是硼酸)及复合添加剂。与现有的均质纳米结构镍基合金相比具有高耐磨性和耐蚀性,同时可以柔性调控纳米金属材料的微观结构。

    一种基于高驱动变形处理提高铜铬锆合金性能的工艺方法

    公开(公告)号:CN116356228A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310064395.0

    申请日:2023-01-18

    摘要: 本发明提出了一种基于高驱动变形处理提高铜铬锆合金性能的工艺方法,包括:将铜铬锆合金试样加热到适当温度并保持一定时间,然后经水淬至室温;然后利用高驱动滚压设备对固溶处理后的铜铬锆合金试样表面进行高速、多道次的滚压,使所述铜铬锆合金试样表层至芯部形成由纳米晶、超细晶及粗晶这三种不同尺度晶粒搭配的梯度结构变形层;最后,将经过高驱动表面滚压处理后的铜铬锆合金试样,在惰性气体保护下进行时效处理,然后空冷至室温。相比于传统热处理和严重塑性变形处理,本发明方法,工艺简单可控、环保高效,得到的铜铬锆合金兼具优异的强度塑性匹配、耐蚀性及耐磨性,能满足其在某些严苛条件下的服役。

    一种超低弹性模量抗菌医用钽合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN114540689B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210075606.6

    申请日:2022-01-22

    摘要: 本发明公开了一种超低弹性模量抗菌医用钽合金,按照质量百分比,包括如下组分:5‑20%的钛,1‑5%的铜,余量为钽;该钽合金采用机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)两步制备;该钽合金的抗压强度为700‑1200MPa,弹性模量为6‑15GPa,其弹性模量与人体骨适配,克服了由于弹性模量高植入体植入后与骨骼界面之间产生应力屏蔽效应的缺陷,同时减少医用金属钽植入体引发的术后感染、延长植入体寿命;该钽合金具有优良的抗菌性能、耐蚀性及生物相容性,抗菌率随铜含量的增加而增加,大肠杆菌抗菌率可达92.6%,金黄色葡萄球菌抗菌率可达84.6%。该钽合金非常适合用作牙骨的医用植入材料。

    一种超低弹性模量抗菌医用钽合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN114540689A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210075606.6

    申请日:2022-01-22

    摘要: 本发明公开了一种超低弹性模量抗菌医用钽合金,按照质量百分比,包括如下组分:5‑20%的钛,1‑5%的铜,余量为钽;该钽合金采用机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)两步制备;该钽合金的抗压强度为700‑1200MPa,弹性模量为6‑15GPa,其弹性模量与人体骨适配,克服了由于弹性模量高植入体植入后与骨骼界面之间产生应力屏蔽效应的缺陷,同时减少医用金属钽植入体引发的术后感染、延长植入体寿命;该钽合金具有优良的抗菌性能、耐蚀性及生物相容性,抗菌率随铜含量的增加而增加,大肠杆菌抗菌率可达92.6%,金黄色葡萄球菌抗菌率可达84.6%。该钽合金非常适合用作牙骨的医用植入材料。

    一种高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN116287909B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202310064556.6

    申请日:2023-01-30

    摘要: 本发明公开了一种高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金,该合金的化学成分为:Al‑x(AlyCoCrNiFeCu),其中,x为AlyCoCrNiFeCu占合金的质量百分数,20%≤x≤40%,AlyCoCrNiFeCu中Al:Co:Cr:Ni:Fe:Cu的原子比为y:1:1:1:1:1,7≤y≤15;所述合金具有成分异构和晶粒尺寸异构。该合金的制备主要包括将单质粉末Al、Co、Cr、Ni、Fe和Cu置于真空环境下,配粉、封罐,在保护气氛下高能球磨,得到AlyCoCrNiFeCu粉末;按照质量百分比为20~40%将AlyCoCrNiFeCu与Al粉再度配粉、封罐,在保护气氛下低能球磨后装入模具预压后进行放电等离子烧结,烧结结束空冷至室温得到多级异构铝合金,该铝合金具有高比屈服强度、低磨损率等特性,在工程领域具有巨大的应用潜力。