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公开(公告)号：CN116441533A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202211380359.7
申请日：2022-11-04
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种高氮钛粉和高性能钛制件及其制备方法，该高氮钛粉的制备方法采用行星球磨氮化钛及钛合金粉末，包括以下步骤：选择钛及钛合金粉末作为原料粉末；将该原料粉末置于球磨罐中，加入磨球并选择性加入硬脂酸、航空煤油或酒精作为球磨介质，将球磨罐抽真空后充入氮气气氛，进行行星球磨获得氮化粉末；将获得的该氮化粉末进行真空干燥得到干燥粉末；以及对该干燥粉末进行分级筛分。本发明还提供了高性能钛合金制件的制备方法及其制品。本发明在行星球磨作用下使得钛合金粉末与罐内氮气发生反应，通过控制球磨工艺参数使钛粉表面生成氮化膜，采用冷压烧结获得氮元素均匀分布的稳定组织，实现了粉末坯高温热变形，最终获得氮固溶强化的高性能钛合金。
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公开(公告)号：CN115635081A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202210973324.8
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种3D打印梯度多孔结构种植体及其制备方法，该方法制备的种植体孔隙率沿径向增大，呈梯度变化，梯度多孔结构的外部孔隙率较大，弹性模量较小，其与人体骨组织弹性模量相当，可有效避免应力屏蔽造成的种植体失效及与周围组织产生的炎症，且有利于骨组织细胞向内生长繁殖；梯度多孔结构的内部孔隙率较小，弹性模量较大，具有较高的强度，使种植体在负载的情况下更加稳定可靠，通过“外疏内密”的设计结构可平衡弹性模量‑强度之间的关联。
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公开(公告)号：CN114669742A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210169803.4
申请日：2022-02-23
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种高性能钛或钛合金制件及采用两步烧结法制备其的方法，该制备方法包括以下步骤：以钛基粉末为原料制备生坯料；在真空或者惰性气体保护下进行无压两步烧结，获得钛或钛合金制件；其中，第一步烧结温度为1130～1220℃，保温时间为0～1h；第二步烧结温度为1050～1120℃，保温时间为5～20h。该制备方法通过无压两步烧结实现制件高致密化与晶粒细化之间的两者耦合，进一步提高其综合力学性能，同时有效降低烧结温度，减少能源及设备损耗。
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公开(公告)号：CN112006816B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202010748683.4
申请日：2020-07-30
Applicant: 北京科技大学
IPC: A61F2/28
Abstract: 本发明提供了一种具有混合结构单元的多孔梯度支架及制备方法，该具有混合结构单元的多孔梯度支架包括多个支架结构，所述支架结构包括多个结构单元，并且所述支架结构采用所述多个结构单元沿长、宽、高三个维度进行阵列形成，所述支架结构的相对密度呈梯度变化；所述结构单元包括立方体框架和设置在所述立方体框架内部的多个支撑圆柱，并且形成多个所述支架结构的所述结构单元的结构不同。该具有混合结构单元的多孔梯度支架采用多个支架结构组合形成，具备良好力学和生物相容性，并且结构简单，大大缩短设计周期，而且能够提高支架结构成形的准确性。
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公开(公告)号：CN114512202A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202111482123.X
申请日：2021-12-06
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种钛或钛合金粉末表面氧化层形成过程的可视化分析方法，该可视化分析方法包括以下步骤：选择物理场接口以及研究状态；其中，物理场接口为反应工程模块和稀物质传递模块；构建出1/4圆几何模型；材料属性设置；边界条件设置；网格构建；瞬态或稳态设置；求解；后处理得到钛或钛合金粉末表面氧化层厚度及氧化层中氧原子质量相对于钛原子的质量百分数。该可视化分析方法基于计算流体力学软件，实现了钛或钛合金粉末表面氧化层形成过程及分布的可视化，减少实验量，降低研究成本，优化实际生产中的粉末钛合金的综合性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112245077B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202010970393.4
申请日：2020-09-15
Applicant: 北京科技大学广州新材料研究院
IPC: A61F2/82
Abstract: 本发明提供了一种孔径梯度多孔支架及用于其的极小曲面结构，该极小曲面结构单元为Gyroid曲面结构单元、Primitive曲面结构单元、Diamond曲面结构单元或I‑WP曲面结构单元，所述Gyroid、Primitive、Diamond和I‑WP曲面结构单元分别由隐函数表达式控制；Gyroid、Primitive、Diamond和I‑WP曲面结构单元的孔径均为200～1000μm、孔隙率均为10～90％，Gyroid、Primitive、Diamond和I‑WP曲面结构单元在x、y、z方向的长度a、b、c均为0.5～2mm。基于该极小曲面结构单元得到与自然骨相似孔隙结构和功能的仿生支架。
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公开(公告)号：CN112206076B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202010969048.9
申请日：2020-09-15
Applicant: 北京科技大学
IPC: A61F2/28
Abstract: 本发明提供了一种骨修复用多孔植入体结构及制备方法，该骨修复用多孔植入体结构包括第一支架结构和第二支架结构，所述第一支架结构为柱状多孔结构，第二支架结构为空心柱状多孔结构，所述第一支架结构设置在第二支架结构的中部空心处，并且第一支架结构的孔隙率大于第二支架结构的孔隙率；所述第一支架结构和第二支架结构之间通过S型函数平滑过渡连接；所述S型函数的表达式为：其中，k为控制第一支架结构和第二支架结构之间过渡区域宽度的常数，其值为0.5～3；函数G(x，y，z)决定过渡区域的形貌，且函数G(x，y，z)＝0所对应的坐标为过渡区域中心。该多孔植入体结构具备良好力学性能和生物学性能。
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公开(公告)号：CN113182520A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110351964.0
申请日：2021-03-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种具有碳化钛增强钛基复合材料硬化层的钛制品及制备方法，该制备方法包括以下步骤：压坯制备，选取钛原料并采用近终成形技术制得粉末压坯；渗碳处理，将所述粉末压坯浸泡于含碳质粉末的分散液中一定时间后取出并静置；或者将含碳质粉末的分散液涂抹于所述粉末压坯表面，随后静置；将得到的渗碳后的粉末压坯进行高温烧结，得到钛制品。该制备方法将近终成形的粉末压坯浸泡于碳质粉末的分散液中，通过毛细作用使得碳质粉末渗入粉末压坯中一定厚度，可达到厘米尺度，随后通过高温烧结制备具有碳化钛增强钛基复合材料涂层的钛制品，突破了传统的钛表面硬化技术硬质涂层厚度薄的问题。
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公开(公告)号：CN112632716A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011288899.3
申请日：2020-11-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/25 , G06F30/28 , B22F3/22 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F113/22 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种用于粉末注射成形制备涡轮的缺陷可视化分析方法、钛铝合金涡轮的制备方法，该缺陷可视化分析方法包括：导入网格文件；依次设置材料属性、流体类型和边界条件；进行初始化设置；采用全隐式耦合多网格线性求解；分析注射成形过程中合金粉末及粘结剂的体积分数分布状态，使所设置边界条件下得到的涡轮型腔整体的粉末体积分数分布在X±0.5％内波动，然后将该边界条件设定为注射成形的工艺参数。通过利用缺陷可视化分析方法得到注射成形的工艺参数，因而实现注射成形工艺参数的调控优化并得到尺寸精度优异的涡轮。
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公开(公告)号：CN109897980B
公开(公告)日：2020-07-21
申请号：CN201910133685.X
申请日：2019-02-22
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种钛或钛合金粉的粉末注射成形方法，包括以下步骤：将单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联分散剂和聚苯乙烯依次溶于有机溶剂中；配成单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联分散剂浓度为0.005～0.02g/mL、聚苯乙烯浓度为0.01～0.06g/mL的混合溶液；将氢化脱氢钛或钛合金粉加入到溶液中；依次进行造粒、注射成形、脱脂、烧结、冷却后制得钛或钛合金制品。采用该方法使得钛或钛合金粉表面形成有机物包覆层，能够抑制其在后期使用和运输过程中氧含量的增加，同时避免混炼过程中钛或钛合金粉表面生成的TiO2与粘结剂的反应，从而保证了注射成形工艺的进行，实现了高强高塑钛制品的低成本批量化制备。
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