本發明涉及(ji)一種(zhong)3d打(da)印原位自生(sheng)多(duo)級納米(mi)陶瓷相強化鈦(tai)合(he)金骨(gu)植(zhi)(zhi)入體(ti)的(de)(de)方法,特別是一種(zhong)基(ji)于激光3d打(da)印的(de)(de)高(gao)性(xing)能(neng)鈦(tai)合(he)金骨(gu)植(zhi)(zhi)入體(ti)的(de)(de)成形(xing)方法,屬于高(gao)性(xing)能(neng)醫用骨(gu)植(zhi)(zhi)入器械制造領(ling)域。
背景技術:
據報(bao)道,隨人口(kou)老齡化程度的不斷(duan)加劇及(ji)意外傷害(hai)事故逐(zhu)年急劇增長,人工骨(gu)植(zhi)入體的需求因有效(xiao)緩解疼痛、穩定關節(jie)、矯正畸形、骨(gu)骼重建等功效(xiao)而(er)呈(cheng)明(ming)顯上升趨(qu)勢。鈦合金(jin)骨(gu)植(zhi)入體因擁有良(liang)好的生(sheng)物相(xiang)容性(xing)(xing)、力(li)學性(xing)(xing)能、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)和可加工性(xing)(xing)而(er)在臨床上得(de)到廣泛應用。但因其缺乏優(you)異的耐(nai)磨性(xing)(xing)、抗疲勞性(xing)(xing)等,易在人體服役過程中(zhong)產生(sheng)磨屑而(er)引起其周圍人體組織的感染,導(dao)致其過早(zao)失效(xiao),從而(er)致使二次手術的概率(lv)大幅增加。
陶(tao)(tao)瓷具有(you)(you)(you)優良(liang)的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能、耐(nai)磨損性(xing)(xing)(xing)(xing)能等(deng)(deng)特性(xing)(xing)(xing)(xing),因而(er)被用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)改善醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)骨(gu)植入(ru)體(ti)的(de)(de)綜合(he)(he)(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。目前(qian),提(ti)(ti)(ti)高(gao)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)骨(gu)植入(ru)體(ti)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能主要(yao)通(tong)過以(yi)下途徑(jing):一(yi)(yi)是(shi)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)材(cai)料表(biao)面(mian)改性(xing)(xing)(xing)(xing)技(ji)術(shu)(shu)(如,物理(li)氣(qi)相(xiang)沉積(ji)(ji)、激光熔覆、滲碳等(deng)(deng))在醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)表(biao)面(mian)沉積(ji)(ji)一(yi)(yi)層(ceng)陶(tao)(tao)瓷膜,以(yi)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)其(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。但(dan)因膜層(ceng)與(yu)基體(ti)的(de)(de)結合(he)(he)(he)強(qiang)度(du)有(you)(you)(you)限,極易在人體(ti)復(fu)雜(za)的(de)(de)生(sheng)(sheng)理(li)環境及(ji)交變/循環載荷應力交互(hu)作用(yong)(yong)(yong)(yong)下產生(sheng)(sheng)裂紋,甚(shen)至(zhi)斷裂,導致其(qi)提(ti)(ti)(ti)前(qian)失效;二是(shi)將微(wei)米(mi)或納米(mi)尺度(du)的(de)(de)陶(tao)(tao)瓷顆粒加(jia)入(ru)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)熔體(ti)中(zhong),冷卻凝固(gu)后(hou)形成(cheng)陶(tao)(tao)瓷顆粒增強(qiang)的(de)(de)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin),以(yi)期提(ti)(ti)(ti)高(gao)其(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。然而(er),較弱的(de)(de)陶(tao)(tao)瓷/鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)界面(mian)潤濕特性(xing)(xing)(xing)(xing)及(ji)結合(he)(he)(he)強(qiang)度(du)嚴重阻(zu)礙(ai)了(le)其(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)。現階段(duan),陶(tao)(tao)瓷顆粒的(de)(de)原(yuan)(yuan)位合(he)(he)(he)成(cheng)已(yi)成(cheng)為有(you)(you)(you)效提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)陶(tao)(tao)瓷/鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)界面(mian)特性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)重要(yao)途徑(jing)。現有(you)(you)(you)技(ji)術(shu)(shu)一(yi)(yi)將碳化硼及(ji)石墨加(jia)入(ru)海綿鈦(tai)(tai)中(zhong),采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)真(zhen)空熔煉技(ji)術(shu)(shu),原(yuan)(yuan)位自(zi)生(sheng)(sheng)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)tib短纖維和tic顆粒增強(qiang)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin),獲得良(liang)好的(de)(de)綜合(he)(he)(he)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。現有(you)(you)(you)技(ji)術(shu)(shu)二將sic陶(tao)(tao)瓷加(jia)入(ru)鈦(tai)(tai)粉中(zhong),通(tong)過真(zhen)空感應熔煉法,原(yuan)(yuan)位自(zi)生(sheng)(sheng)兩陶(tao)(tao)瓷相(xiang)(tic與(yu)ti5si3)增強(qiang)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin),提(ti)(ti)(ti)高(gao)了(le)其(qi)綜合(he)(he)(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。但(dan)真(zhen)空熔煉法存在真(zhen)空度(du)較高(gao)、能耗高(gao)、成(cheng)形精度(du)低(di)等(deng)(deng)問題,已(yi)嚴重限制其(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)。
隨(sui)著激光應(ying)用(yong)技(ji)術與智能(neng)制(zhi)造(zao)技(ji)術的快速(su)發展,被(bei)譽為(wei)第四次(ci)“工(gong)(gong)業革命”的增材制(zhi)造(zao)技(ji)術因其(qi)制(zhi)造(zao)精密度、復雜(za)結構(gou)成形(xing)(xing)性優(you)良(liang)等(deng)優(you)點而(er)被(bei)應(ying)用(yong)于(yu)生物醫療、航空航天及汽車制(zhi)造(zao)等(deng)諸多領(ling)域。尤其(qi)是能(neng)一次(ci)性成形(xing)(xing)空間結構(gou)復雜(za)、薄壁構(gou)件,大幅簡(jian)化(hua)成形(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi),縮短(duan)加工(gong)(gong)周期。現有技(ji)術三利用(yong)3d打印技(ji)術成形(xing)(xing)高(gao)強(qiang)度鈦合金醫用(yong)植入體,具有成本低(di)、性能(neng)優(you)越等(deng)特(te)點。
因此,基(ji)于先進的(de)(de)激光選區(qu)熔化(slm)激光3d打印制(zhi)造技(ji)術,成形原位(wei)自生(sheng)陶瓷(ci)增強鈦合金骨(gu)植入體(ti),能有效(xiao)改(gai)善(shan)當前鈦合金骨(gu)植入體(ti)的(de)(de)綜合性能,顯(xian)著延長其在人體(ti)內的(de)(de)服(fu)役(yi)壽命,降低患者的(de)(de)病痛(tong)與二次手術費用(yong),具有良好(hao)的(de)(de)社會效(xiao)應與經濟效(xiao)益。
技術實現要素:
為克(ke)服(fu)現有技術(shu)中存在的(de)不(bu)足,本(ben)發明提供一種3d打(da)印(yin)原位自(zi)生多級納(na)米陶(tao)(tao)瓷相強(qiang)化鈦(tai)合金(jin)骨植入體(ti)的(de)方法,該(gai)方法基于原位自(zi)生陶(tao)(tao)瓷相良好的(de)陶(tao)(tao)瓷/金(jin)屬界面潤濕(shi)特性,采用先進(jin)的(de)激光3d打(da)印(yin)技術(shu)進(jin)行(xing)成(cheng)形(xing)結構(gou)復雜(za)、原位自(zi)生多級納(na)米陶(tao)(tao)瓷相強(qiang)化鈦(tai)合金(jin)骨植入體(ti),以進(jin)一步提升(sheng)其在人體(ti)復雜(za)生理環境下的(de)綜合服(fu)役(yi)性能。
為(wei)解(jie)決上述(shu)技(ji)術(shu)難題,本發明可采用以下技(ji)術(shu)方案來實現(xian):一種(zhong)3d打印(yin)原位(wei)自生多級納米陶瓷相強化(hua)鈦合金骨植(zhi)入體(ti)的方法,包括以下步驟(zou):
步驟(zou)1:掃描(miao)病變處(chu)骨骼,獲取三維(wei)數(shu)據模(mo)型(xing),并對模(mo)型(xing)進行(xing)修復和分層切片處(chu)理;
步驟2:將碳(tan)納米管加入(ru)到無(wu)水乙(yi)醇中,并向其中加入(ru)表面活性劑,超聲振蕩分(fen)散,然后在真空干燥箱中干燥,獲得分(fen)散性能符合預期的(de)碳(tan)納米管;
步(bu)驟3:將鈦合(he)金粉、硼粉及碳納米管按(an)質(zhi)量(liang)比稱量(liang)后,利用高能球(qiu)磨機對混(hun)合(he)粉末進行球(qiu)磨混(hun)合(he),得到均勻混(hun)合(he)的(de)成形粉末;
步驟4:將(jiang)(jiang)步驟1中(zhong)經處理的骨骼三維數據模型導(dao)入(ru)激(ji)光3d打印設備系統,再將(jiang)(jiang)高純氬氣(>99.99%,優(you)選>99.999%)與高純氮氣(>99.99%,優(you)選>99.999%)混合后勻速通入(ru)設備成形(xing)腔中(zhong),對(dui)所述(shu)的成形(xing)粉末進行3d打印成形(xing)原位自生多級納(na)米陶(tao)瓷相強化(hua)鈦合金骨植入(ru)體;
步(bu)驟5:將步(bu)驟4中(zhong)所述的鈦(tai)合金骨植入體(ti)在超(chao)凈環境下進行清(qing)洗(xi)、滅菌及干燥處(chu)理,真空封(feng)裝保存(cun)備用。
根(gen)據(ju)本發明(ming)的一個(ge)方面:步驟1中,所述模型進行分層切(qie)片(pian)處理(li)的層厚為20~30μm。
根據本(ben)發明的一(yi)個方面(mian):步驟(zou)2中,所述(shu)表(biao)面(mian)活性劑為(wei)(wei)十(shi)六烷基磺酸鈉或十(shi)六烷基三甲(jia)基溴(xiu)化銨,超(chao)聲振蕩(dang)分散時(shi)間(jian)為(wei)(wei)25~35min,真(zhen)空(kong)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)溫度(du)為(wei)(wei)55~65℃,干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)1.5~2.5h。優選的,超(chao)聲振蕩(dang)分散時(shi)間(jian)為(wei)(wei)30min,真(zhen)空(kong)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)溫度(du)為(wei)(wei)60°c,干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)2h。
根(gen)據(ju)本(ben)發(fa)明的(de)一個方面(mian):步(bu)驟3中(zhong),所述(shu)鈦合(he)金(jin)為(wei)(wei)(wei)醫用純鈦、ti6al4v、ti-ni合(he)金(jin)、ti-ta合(he)金(jin)中(zhong)的(de)一種,平(ping)均(jun)粒(li)徑為(wei)(wei)(wei)25~35μm,所述(shu)硼(peng)粉(fen)(fen)的(de)平(ping)均(jun)粒(li)徑為(wei)(wei)(wei)4.5~5.5μm,純度(du)為(wei)(wei)(wei)99.99%。優選的(de),鈦合(he)金(jin)粉(fen)(fen)的(de)平(ping)均(jun)粒(li)徑為(wei)(wei)(wei)30μm,硼(peng)粉(fen)(fen)的(de)平(ping)均(jun)粒(li)徑為(wei)(wei)(wei)5μm,純度(du)為(wei)(wei)(wei)99.99%。
根據(ju)本發明的一個方面:步驟3中,所述鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)粉、硼(peng)粉及碳納米管的質量比(bi)(bi)例(li)為(wei):硼(peng)粉重量占比(bi)(bi)為(wei)0.5~3.0%,碳納米管重量占比(bi)(bi)為(wei)0.5~3.0%,鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)粉末重量占比(bi)(bi)為(wei)94~99.5%。
根據本發明的(de)一個方(fang)面:步驟3中(zhong),所述高能球(qiu)磨(mo)機的(de)工藝條件為:轉(zhuan)速(su)為380~420rpm,每(mei)球(qiu)磨(mo)0.4~0.6h,間(jian)歇(xie)冷卻(que)0.8~1.2h,每(mei)次混(hun)粉循環3~5次,純度為99.99%的(de)氬氣(qi)為保(bao)護氣(qi)氛。優選的(de),轉(zhuan)速(su)為400rpm,每(mei)球(qiu)磨(mo)0.5h,間(jian)歇(xie)冷卻(que)1h,每(mei)次混(hun)粉循環5次,純度為99.99%的(de)氬氣(qi)為保(bao)護氣(qi)氛。
根(gen)據本發明的一個方面(mian):步(bu)驟4中,所述氬氣(qi)(qi)和氮(dan)氣(qi)(qi)的純(chun)度均為99.99%,氬氣(qi)(qi)與氮(dan)氣(qi)(qi)流量比為300:1~100:1。
根據本發明的一個方面(mian):步驟4中,所述激(ji)光(guang)3d打印(yin)成形工藝參數設定為(wei)(wei):激(ji)光(guang)輸(shu)出功率(lv)為(wei)(wei)100~300w,掃(sao)描(miao)速度為(wei)(wei)100~1500mm/s,掃(sao)描(miao)間距為(wei)(wei)55μm,激(ji)光(guang)光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)70μm,基板(ban)預熱溫度為(wei)(wei)100~300℃。
在進一步的實施(shi)例中,還提(ti)供一種(zhong)3d打印原位自生多級納(na)米(mi)(mi)陶瓷相強(qiang)化鈦(tai)合(he)(he)金(jin)骨植入體,其由(you)鈦(tai)合(he)(he)金(jin)粉(fen)、硼(peng)粉(fen)及碳納(na)米(mi)(mi)管制成,所述(shu)鈦(tai)合(he)(he)金(jin)粉(fen)、硼(peng)粉(fen)及碳納(na)米(mi)(mi)管的質量(liang)比(bi)(bi)例為(wei):硼(peng)粉(fen)重(zhong)量(liang)占比(bi)(bi)為(wei)0.5~3.0%,碳納(na)米(mi)(mi)管重(zhong)量(liang)占比(bi)(bi)為(wei)0.5~3.0%,鈦(tai)合(he)(he)金(jin)粉(fen)末重(zhong)量(liang)占比(bi)(bi)為(wei)94~99.0%。
一(yi)種采用上述任一(yi)項方法制備的(de)納米陶(tao)瓷(ci)相強(qiang)化鈦合金骨植入體(ti)。
為了(le)解決現(xian)(xian)(xian)有技術(shu)存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)上述問(wen)題,申請人認真(zhen)研究了(le)現(xian)(xian)(xian)存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)技術(shu)方(fang)案。申請人發現(xian)(xian)(xian):目前多數鈦(tai)合金骨(gu)(gu)植(zhi)入(ru)(ru)體均經(jing)精密鑄造(zao)、機械加(jia)工、拋光等(deng)系列復(fu)雜(za)(za)加(jia)工工藝(yi)處理完成。現(xian)(xian)(xian)有的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)方(fang)案存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)根(gen)本(ben)問(wen)題是不能夠(gou)根(gen)據快速低(di)成本(ben)地制造(zao)出個性(xing)化的(de)(de)(de)(de)(de)醫用產(chan)(chan)品。首先(xian),因為人體骨(gu)(gu)骼特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)構(gou)造(zao),植(zhi)入(ru)(ru)體的(de)(de)(de)(de)(de)制造(zao)工藝(yi)極(ji)為復(fu)雜(za)(za),造(zao)成生產(chan)(chan)周期與(yu)制造(zao)成本(ben)也大幅增加(jia)。其(qi)(qi)次(ci),由于患(huan)者(zhe)(zhe)(zhe)骨(gu)(gu)骼形狀與(yu)尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)個性(xing)化差異(yi)較大,采(cai)用傳統制造(zao)工藝(yi)方(fang)法難以實現(xian)(xian)(xian)鈦(tai)合金骨(gu)(gu)植(zhi)入(ru)(ru)體的(de)(de)(de)(de)(de)個性(xing)化制造(zao),將直接造(zao)成植(zhi)入(ru)(ru)體與(yu)患(huan)者(zhe)(zhe)(zhe)植(zhi)入(ru)(ru)部(bu)位的(de)(de)(de)(de)(de)骨(gu)(gu)骼不能進(jin)(jin)行最佳匹配,致使(shi)其(qi)(qi)個體適配性(xing)差,術(shu)后(hou)植(zhi)入(ru)(ru)體活(huo)動軌跡與(yu)受力(li)異(yi)常,導(dao)致植(zhi)入(ru)(ru)體所受應力(li)差異(yi)大、應力(li)腐蝕磨損、無菌(jun)松動等(deng),進(jin)(jin)而引起(qi)術(shu)后(hou)患(huan)者(zhe)(zhe)(zhe)承受痛苦和翻修率的(de)(de)(de)(de)(de)急劇增加(jia)。
從制造工(gong)藝上(shang)看,現有技(ji)術制造陶(tao)瓷(ci)(ci)顆粒增(zeng)強鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)骨(gu)(gu)植(zhi)入(ru)體的途(tu)徑主要(yao)是通過真空熔煉法(fa),以(yi)提升其綜合(he)服役性(xing)能。但(dan)是這種方法(fa)存在一(yi)些(xie)關鍵(jian)性(xing)的難題尚(shang)未(wei)解決(jue)。首先(xian),陶(tao)瓷(ci)(ci)相增(zeng)強鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)骨(gu)(gu)植(zhi)入(ru)體中(zhong)陶(tao)瓷(ci)(ci)相的分布難以(yi)控(kong)制,尤其是極易團聚(ju)的納米(mi)陶(tao)瓷(ci)(ci)增(zeng)強相,易造成其內部性(xing)能的差異,致(zhi)使所(suo)受應力(li)(li)的不(bu)均勻,導(dao)致(zhi)鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)骨(gu)(gu)植(zhi)入(ru)體產(chan)生應力(li)(li)疲勞的概率(lv)大幅增(zeng)加,最終發生斷(duan)裂失效,將對患者帶來更為嚴(yan)重的痛苦與經(jing)濟負擔(dan)。
為(wei)此(ci),申請人研究了(le)一種新的(de)方法。在本發明提供的(de)方法中,基于原位陶瓷(ci)相(xiang)優(you)異(yi)的(de)增強(qiang)效應(ying)及(ji)(ji)多(duo)相(xiang)協同強(qiang)化(hua)(hua)(hua)效應(ying),采用slm激光3d打印制(zhi)造技術,實(shi)現(xian)空間三維結構異(yi)常復雜的(de)高(gao)性能鈦(tai)合(he)金骨植入體的(de)精密個(ge)性化(hua)(hua)(hua)制(zhi)造。借助于slm成形特性,即(ji)在高(gao)能激光作(zuo)用下,微區(qu)(100μm以內(nei))內(nei)可(ke)達到(dao)較高(gao)的(de)溫度,有利(li)于較高(gao)活性的(de)碳元(yuan)素(su)、硼(peng)元(yuan)素(su)與鈦(tai)合(he)金中的(de)金屬(shu)元(yuan)素(su)原位合(he)成碳化(hua)(hua)(hua)物、硼(peng)化(hua)(hua)(hua)物(如,tib、tic、tin)、b4c及(ji)(ji)bn等(deng)眾多(duo)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)陶瓷(ci)相(xiang)。
同時,通過優化成形(xing)工藝參數可易于實現微區內(nei)陶瓷增強(qiang)(qiang)相的分布調控,獲得(de)原(yuan)(yuan)位(wei)(wei)自生多相陶瓷均勻分散增強(qiang)(qiang)的鈦合(he)金骨植(zhi)入體(ti),極大(da)提升其綜合(he)服役(yi)性能。通過將(jiang)slm激光3d打印(yin)制(zhi)造技(ji)術和陶瓷相的原(yuan)(yuan)位(wei)(wei)合(he)成增強(qiang)(qiang)技(ji)術,成形(xing)服役(yi)性能優異(yi)、服役(yi)壽命長的鈦合(he)金骨植(zhi)入體(ti),不(bu)僅縮短其制(zhi)造周期、節約生產成本(ben),也提高了(le)鈦合(he)金骨植(zhi)入體(ti)的綜合(he)服役(yi)性能,實現其個(ge)性定制(zhi),滿(man)足不(bu)同患者(zhe)的使用(yong)性能要求,為患者(zhe)提供了(le)方便與健康。
綜上所述,與(yu)現(xian)有(you)(you)技術相比(bi),本發(fa)明具有(you)(you)以下優點及(ji)有(you)(you)益效果:
1.基于(yu)原位陶(tao)瓷(ci)相優異(yi)的(de)增強(qiang)(qiang)效應及(ji)多(duo)相協同(tong)強(qiang)(qiang)化效應,采(cai)用(yong)slm激光(guang)3d打印制造技術成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)空間三維結構復雜、高(gao)服(fu)役性能的(de)鈦(tai)合金骨植入(ru)體,實現了結構與(yu)性能的(de)一體化成(cheng)(cheng)形(xing)(xing),具有成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)精度高(gao)、效率高(gao)等特性,滿足不(bu)同(tong)患者的(de)使用(yong)性能需求(qiu)。
2.利用slm激(ji)光3d打印制造技術中(zhong)高能激(ji)光的作用以達到較高的工作溫(wen)度,使較高活性(xing)的碳元(yuan)(yuan)素(su)(su)、硼元(yuan)(yuan)素(su)(su)與鈦(tai)合金(jin)中(zhong)的鈦(tai)元(yuan)(yuan)素(su)(su)原位及(ji)氮(dan)氣中(zhong)氮(dan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)原位反應合成碳化(hua)物、硼化(hua)物(如(ru),tib、tic、tin)、b4c及(ji)bn等(deng)眾(zhong)多強(qiang)化(hua)陶瓷相,實現了多種納米陶瓷相協同(tong)增強(qiang)鈦(tai)合金(jin)骨植入體,大幅提升其綜合服役性(xing)能。
3.將碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)均勻(yun)分散(san)于鈦合金(jin)骨植(zhi)入(ru)(ru)體中,不(bu)僅可以釘扎位錯,強(qiang)化其力(li)學性能;也可基(ji)于碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)較小的物理密度,有助于實現鈦合金(jin)骨植(zhi)入(ru)(ru)體減模的功能,降低其“應力(li)屏蔽”效應。更重要(yao)的是碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)優(you)異的自潤滑(hua)特性,能有效降低鈦合金(jin)骨植(zhi)入(ru)(ru)體的磨損率。
4.利(li)用slm激光3d打印制造技術在熔池(chi)微(wei)區(qu)(<100μm)內調控(kong)陶瓷(ci)相的分布(bu),有利(li)于獲得陶瓷(ci)相均勻分散強化(hua)的鈦合金骨植(zhi)入體。
附圖說明
圖1為實施例1制造的原位自生多級納米(mi)陶(tao)瓷(ci)相增強(qiang)鈦合金骨植入體表面形貌圖。
圖2為實(shi)施(shi)例2制(zhi)造(zao)的原位自生多(duo)級納米(mi)陶瓷(ci)相增強鈦合(he)金骨植入體在人體模擬(ni)體液中的摩擦系數圖。
圖(tu)3為實(shi)施例(li)3制造的原(yuan)位自(zi)生多級納米(mi)陶瓷相增強鈦合金骨植入體表面形貌圖(tu)。
圖(tu)(tu)4為實施例4制造的(de)原位(wei)自生多級(ji)納米陶瓷相(xiang)增強鈦合金骨植入體(ti)在人體(ti)模(mo)擬(ni)體(ti)液中的(de)摩擦系數圖(tu)(tu)。
圖(tu)5為(wei)實施例5制造(zao)的(de)原位(wei)自生多(duo)級納米陶(tao)瓷相(xiang)增強鈦合金(jin)骨(gu)植入體(ti)表面形(xing)貌圖(tu)。
圖(tu)6為(wei)實施(shi)例1~6制造(zao)的原位自生(sheng)多級(ji)納米(mi)陶瓷相增強(qiang)鈦合(he)金骨(gu)植入體顯微硬度圖(tu)。
圖(tu)7為實施例7制造的原位自生(sheng)多(duo)級納米陶瓷相增強(qiang)鈦合金(jin)骨植入體的血小板(ban)粘附形貌圖(tu)。
圖8為實施例8制造的(de)原位自生多級納米陶瓷相(xiang)增(zeng)強鈦合金(jin)骨植入體在人體模(mo)擬體液(ye)中的(de)腐蝕形貌圖。
圖9為實施(shi)例9制造的(de)原位自(zi)生多級納米陶瓷相增強鈦合金骨植(zhi)入體的(de)血(xue)小板粘附(fu)形貌圖。
圖10為實施(shi)例(li)10制造的(de)原(yuan)位(wei)自(zi)生多(duo)級納(na)米陶(tao)瓷相增強鈦合金骨植入體在人(ren)體模擬體液中的(de)磨損形(xing)貌(mao)圖。
具體實施方式
下(xia)面(mian)結合具體實施(shi)(shi)例對本(ben)發(fa)明進行(xing)詳(xiang)細說明。以(yi)(yi)下(xia)實施(shi)(shi)例僅用于更(geng)加清楚地說明本(ben)發(fa)明的技術方案,而不能以(yi)(yi)此(ci)來(lai)限制本(ben)發(fa)明的保護范圍。
實施例1
本發明提供一種(zhong)3d打印(yin)原(yuan)位自(zi)生多(duo)(duo)級納米(mi)陶瓷(ci)相(xiang)強化(hua)鈦合金骨植入(ru)體的方法,利用激(ji)光(guang)3d打印(yin)成形原(yuan)位自(zi)生多(duo)(duo)級納米(mi)陶瓷(ci)相(xiang)強化(hua)鈦合金骨植入(ru)體,具體包括以下步驟:
步(bu)驟(zou)1:通過ct掃描(miao)機(ji)掃描(miao)患者(zhe)病變(bian)處骨骼,獲取(qu)三(san)維數據模(mo)(mo)型,并對模(mo)(mo)型進行修復、分層(ceng)切(qie)片處理,切(qie)片層(ceng)厚為(wei)20μm;
步驟2:將碳納(na)米管(guan)加入(ru)無水(shui)乙醇中(zhong),加入(ru)十六烷(wan)基(ji)(ji)(ji)磺酸鈉(na)與十六烷(wan)基(ji)(ji)(ji)三(san)甲基(ji)(ji)(ji)溴化銨表面(mian)活性劑(ji),超聲振蕩分(fen)散30min后,在(zai)60℃真(zhen)空干燥箱中(zhong)干燥2h,獲得高(gao)分(fen)散性的碳納(na)米管(guan);
步驟3:將純度為99.99%、平(ping)(ping)均(jun)粒(li)徑(jing)為30μm的鈦粉(fen)按(an)重(zhong)(zhong)量占比為99%、平(ping)(ping)均(jun)粒(li)徑(jing)為5μm硼粉(fen)按(an)重(zhong)(zhong)量占比為0.5%及(ji)碳納米(mi)管(guan)按(an)重(zhong)(zhong)量占比為0.5%稱(cheng)量后,利用高能球(qiu)(qiu)磨機(ji)轉(zhuan)速為400rpm,每球(qiu)(qiu)磨0.5h,間歇冷卻(que)1h,每次混粉(fen)循環5次,純度為99.99%的氬氣為保(bao)護氣氛(fen),對混合(he)粉(fen)末進行(xing)球(qiu)(qiu)磨混合(he),得到均(jun)勻混合(he)的成(cheng)形粉(fen)末;
步驟4:將步驟1中經處理(li)的骨骼三(san)維數據模型導(dao)入激光(guang)3d打印設(she)(she)備系統,再將純(chun)度均為99.99%氬氣(qi)與氮氣(qi)按流(liu)量(liang)比(bi)為300:1混合(he)后勻速(su)通(tong)入設(she)(she)備成(cheng)(cheng)形腔中,對步驟3所述(shu)的成(cheng)(cheng)形粉末在激光(guang)輸出(chu)功率(lv)為100w,掃描(miao)速(su)度為100mm/s,掃描(miao)間距為55μm,激光(guang)光(guang)斑直徑為70μm,基(ji)板預(yu)熱(re)溫度為100℃的工藝條(tiao)件(jian)下進行3d打印成(cheng)(cheng)形原(yuan)位(wei)自生(sheng)多級納米陶瓷相(xiang)強化鈦(tai)合(he)金骨植(zhi)入體;
步(bu)驟5:將步(bu)驟4中(zhong)所述的(de)鈦合(he)金骨植入體在超(chao)凈環境下進(jin)行清洗、滅菌及干燥(zao)處理后,真(zhen)空(kong)封裝保存備用。
實施例2
本(ben)實(shi)施方(fang)式與實(shi)施例1不(bu)同(tong)的是在(zai)步驟(zou)1中(zhong)切片層厚設(she)置(zhi)為(wei)22μm;在(zai)步驟(zou)3中(zhong)將(jiang)鈦(tai)粉按重量(liang)占(zhan)比(bi)(bi)設(she)定為(wei)96%、硼粉按重量(liang)占(zhan)比(bi)(bi)為(wei)1%及(ji)碳(tan)納米管按重量(liang)占(zhan)比(bi)(bi)為(wei)3%;在(zai)步驟(zou)4中(zhong)將(jiang)氬氣與氮氣按流(liu)量(liang)比(bi)(bi)設(she)定為(wei)200:1,將(jiang)激光功(gong)率設(she)置(zhi)為(wei)200w,其(qi)他(ta)與實(shi)施例1相同(tong)。
實施例3
本實施方(fang)式與(yu)實施例2不同(tong)的是在步驟(zou)3中將(jiang)鈦(tai)合金粉設(she)(she)置為(wei)(wei)ti6al4v,將(jiang)鈦(tai)粉按(an)重(zhong)量(liang)占比(bi)設(she)(she)定為(wei)(wei)99%、硼粉按(an)重(zhong)量(liang)占比(bi)為(wei)(wei)0.5%及碳(tan)納米管(guan)按(an)重(zhong)量(liang)占比(bi)為(wei)(wei)0.5%;在步驟(zou)4中將(jiang)氬氣(qi)與(yu)氮(dan)氣(qi)按(an)流量(liang)比(bi)設(she)(she)定為(wei)(wei)300:1,將(jiang)激光(guang)掃描(miao)速度(du)設(she)(she)定為(wei)(wei)800mm/s,將(jiang)基板(ban)預熱溫度(du)設(she)(she)置為(wei)(wei)200℃,其他與(yu)實施例2相同(tong)。
實施例4
本(ben)實施方式與(yu)實施例(li)3不同(tong)的(de)是在步驟3中(zhong)(zhong)將(jiang)鈦粉(fen)(fen)按重量(liang)占(zhan)比(bi)設(she)定(ding)為96%、硼(peng)粉(fen)(fen)按重量(liang)占(zhan)比(bi)為1%及碳(tan)納米管按重量(liang)占(zhan)比(bi)為3%;在步驟4中(zhong)(zhong)將(jiang)氬氣與(yu)氮氣按流量(liang)比(bi)設(she)定(ding)為200:1,其他與(yu)實施例(li)3相同(tong)。
實施例5
本實(shi)施方式與(yu)實(shi)施例(li)4不同的是在步驟(zou)1中(zhong)切(qie)片(pian)層(ceng)厚(hou)設置為(wei)30μm;在步驟(zou)3中(zhong)將鈦合(he)金(jin)粉(fen)設置為(wei)tini合(he)金(jin),將鈦粉(fen)按(an)重(zhong)量(liang)占比設定(ding)(ding)為(wei)95%、硼(peng)粉(fen)按(an)重(zhong)量(liang)占比為(wei)3%及碳納米管(guan)按(an)重(zhong)量(liang)占比為(wei)2%;在步驟(zou)4中(zhong)將氬氣與(yu)氮氣按(an)流量(liang)比設定(ding)(ding)為(wei)100:1,將激光掃描速度設定(ding)(ding)為(wei)1500mm/s,將基板預(yu)熱溫度設置為(wei)300℃,其(qi)他與(yu)實(shi)施例(li)4相同。
實施例6
本實施(shi)方式與實施(shi)例5不(bu)同的(de)是(shi)在步(bu)驟3中(zhong)將(jiang)鈦合(he)金粉(fen)設(she)置為ti-ta合(he)金;在步(bu)驟4中(zhong)將(jiang)激(ji)光輸出(chu)功率(lv)改為300w,其(qi)他與實施(shi)例5相同。
實施例7
一種3d打(da)印(yin)原(yuan)位(wei)自生(sheng)(sheng)多級(ji)納米(mi)陶瓷(ci)相強化(hua)鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)骨植入體的方法,利用(yong)激光3d打(da)印(yin)成形(xing)原(yuan)位(wei)自生(sheng)(sheng)多級(ji)納米(mi)陶瓷(ci)相強化(hua)鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)骨植入體,具(ju)體包括以下步驟:
步驟(zou)1:通過(guo)ct掃描(miao)機(ji)掃描(miao)患者病(bing)變處(chu)骨骼,獲取三維數據(ju)模(mo)型,并(bing)對(dui)模(mo)型進行(xing)修復(fu)、分層(ceng)切(qie)片處(chu)理,切(qie)片層(ceng)厚為25μm;
步驟(zou)2:將碳納米(mi)管(guan)加入(ru)無水乙醇(chun)中(zhong)(zhong),加入(ru)十六烷基磺酸(suan)鈉與十六烷基三甲基溴化銨表面活性劑,超聲振蕩(dang)分(fen)散32min后,在65℃真(zhen)空干燥箱中(zhong)(zhong)干燥1.2h,獲得(de)高(gao)分(fen)散性的碳納米(mi)管(guan);
步驟3:將(jiang)純(chun)(chun)度(du)為(wei)99.99%、平均粒(li)徑為(wei)35μm的(de)(de)鈦粉按(an)重(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)99%、平均粒(li)徑為(wei)5μm硼(peng)粉按(an)重(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)0.4%及(ji)碳(tan)納米(mi)管按(an)重(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)0.6%稱(cheng)量(liang)后,利(li)用高能球磨(mo)機轉(zhuan)速(su)為(wei)390rpm,每球磨(mo)0.4h,間歇冷卻1.2h,每次(ci)混(hun)粉循環5次(ci),純(chun)(chun)度(du)為(wei)99.99%的(de)(de)氬氣為(wei)保護(hu)氣氛(fen),對混(hun)合(he)粉末進行球磨(mo)混(hun)合(he),得(de)到(dao)均勻(yun)混(hun)合(he)的(de)(de)成形粉末;
步驟4:將步驟1中(zhong)經處理的(de)(de)骨(gu)(gu)骼三維數據模型導(dao)入激光(guang)(guang)3d打印(yin)(yin)設備系統(tong),再(zai)將純度(du)均為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)99.99%氬氣(qi)與氮氣(qi)按流(liu)量比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)220:1混合(he)后勻速(su)通入設備成形(xing)腔中(zhong),對步驟3所述的(de)(de)成形(xing)粉(fen)末在激光(guang)(guang)輸出功率為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)100w,掃描(miao)速(su)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)100mm/s,掃描(miao)間(jian)距為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)55μm,激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑(ban)直徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)70μm,基板預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)250℃的(de)(de)工藝條件(jian)下進行3d打印(yin)(yin)成形(xing)原(yuan)位自生多級納米陶瓷相強化鈦合(he)金骨(gu)(gu)植(zhi)入體(ti);
步(bu)(bu)驟5:將步(bu)(bu)驟4中所述的鈦合金骨植入體在超(chao)凈(jing)環境下(xia)進(jin)行(xing)清洗、滅菌及干燥(zao)處理(li)后,真空(kong)封裝保存備(bei)用。
實施例8
一種3d打印原位(wei)自生多(duo)級(ji)納米(mi)陶瓷相強(qiang)化(hua)鈦(tai)合金(jin)骨植(zhi)入(ru)體的方法,利用激光3d打印成形原位(wei)自生多(duo)級(ji)納米(mi)陶瓷相強(qiang)化(hua)鈦(tai)合金(jin)骨植(zhi)入(ru)體,具體包括以下步驟:
步驟1:通過ct掃(sao)描機掃(sao)描患者(zhe)病(bing)變處(chu)(chu)骨骼,獲取三(san)維數據模型(xing),并對模型(xing)進行修復、分層切(qie)片(pian)處(chu)(chu)理(li),切(qie)片(pian)層厚為(wei)28μm;
步(bu)驟2:將碳納米(mi)管加入(ru)無水(shui)乙醇中,加入(ru)十六烷(wan)基磺酸鈉與十六烷(wan)基三甲基溴化(hua)銨表(biao)面活性(xing)劑,超聲振蕩(dang)分(fen)散26min后(hou),在(zai)58℃真空(kong)干(gan)燥箱(xiang)中干(gan)燥1.8h,獲(huo)得高分(fen)散性(xing)的(de)碳納米(mi)管;
步(bu)驟(zou)3:將純(chun)度為(wei)99.99%、平(ping)均(jun)粒(li)徑(jing)為(wei)28μm的(de)鈦粉按(an)重(zhong)量占(zhan)比為(wei)98%、平(ping)均(jun)粒(li)徑(jing)為(wei)4.5μm硼粉按(an)重(zhong)量占(zhan)比為(wei)1.0%及碳納米管按(an)重(zhong)量占(zhan)比為(wei)1.0%稱量后,利用高能球(qiu)磨(mo)(mo)機轉(zhuan)速為(wei)385rpm,每球(qiu)磨(mo)(mo)0.45h,間歇冷卻0.9h,每次混(hun)粉循(xun)環4次,純(chun)度為(wei)99.99%的(de)氬氣(qi)為(wei)保(bao)護氣(qi)氛,對混(hun)合粉末進行球(qiu)磨(mo)(mo)混(hun)合,得到均(jun)勻混(hun)合的(de)成(cheng)形粉末;
步驟(zou)(zou)4:將步驟(zou)(zou)1中經處理的(de)(de)骨(gu)骼三維數據模型導入激光(guang)3d打印(yin)設備系(xi)統,再將純度(du)均為(wei)(wei)99.99%氬氣與氮氣按流量(liang)比為(wei)(wei)280:1混合后勻速通(tong)入設備成形腔中,對步驟(zou)(zou)3所述的(de)(de)成形粉末在激光(guang)輸出功率為(wei)(wei)260w,掃描速度(du)為(wei)(wei)600mm/s,掃描間距為(wei)(wei)55μm,激光(guang)光(guang)斑直徑(jing)為(wei)(wei)70μm,基板預(yu)熱(re)溫度(du)為(wei)(wei)150℃的(de)(de)工(gong)藝條件下進行3d打印(yin)成形原位自(zi)生多級納米陶(tao)瓷相強化鈦合金(jin)骨(gu)植入體(ti);
步驟(zou)5:將步驟(zou)4中(zhong)所述的鈦(tai)合金骨植入體(ti)在超凈環境下進(jin)行清洗、滅菌(jun)及(ji)干燥處(chu)理后,真空封裝保存備用。
實施例9
一種3d打印原位(wei)自生多(duo)級納米陶瓷相(xiang)強(qiang)化(hua)鈦合(he)金(jin)骨(gu)植入體的方(fang)法,利用(yong)激光(guang)3d打印成形原位(wei)自生多(duo)級納米陶瓷相(xiang)強(qiang)化(hua)鈦合(he)金(jin)骨(gu)植入體,具體包括以下步(bu)驟:
步驟1:通過(guo)ct掃描機掃描患者病變處(chu)骨(gu)骼,獲取三維數據(ju)模型,并(bing)對模型進行修復、分層(ceng)切片處(chu)理,切片層(ceng)厚為(wei)28μm;
步(bu)驟2:將碳納米管(guan)加入無水乙醇(chun)中(zhong),加入十(shi)六烷(wan)基磺酸(suan)鈉(na)與(yu)十(shi)六烷(wan)基三甲基溴化銨(an)表面活性(xing)劑,超聲(sheng)振蕩(dang)分散(san)33min后,在62℃真(zhen)空(kong)干燥箱中(zhong)干燥2.5h,獲得高分散(san)性(xing)的碳納米管(guan);
步驟3:將(jiang)純度為(wei)(wei)(wei)(wei)99.99%、平均(jun)粒徑為(wei)(wei)(wei)(wei)30μm的鈦粉按重量(liang)占比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)94%、平均(jun)粒徑為(wei)(wei)(wei)(wei)5.5μm硼(peng)粉按重量(liang)占比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)3.0%及(ji)碳納米(mi)管按重量(liang)占比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)3.0%稱量(liang)后,利用高能球(qiu)磨機轉速為(wei)(wei)(wei)(wei)420rpm,每球(qiu)磨0.4h,間(jian)歇冷(leng)卻1.1h,每次混粉循環(huan)5次,純度為(wei)(wei)(wei)(wei)99.99%的氬氣為(wei)(wei)(wei)(wei)保護(hu)氣氛(fen),對混合(he)粉末進行球(qiu)磨混合(he),得到(dao)均(jun)勻混合(he)的成形粉末;
步(bu)驟(zou)(zou)4:將步(bu)驟(zou)(zou)1中(zhong)(zhong)經處理的(de)骨骼三維數據(ju)模型導入激光3d打(da)印(yin)設備系統(tong),再(zai)將純(chun)度均為99.99%氬氣與氮氣按(an)流量比(bi)為280:1混(hun)合(he)(he)后勻速通(tong)入設備成(cheng)形腔中(zhong)(zhong),對步(bu)驟(zou)(zou)3所述的(de)成(cheng)形粉末在激光輸出功率為270w,掃(sao)描速度為1200mm/s,掃(sao)描間距為55μm,激光光斑(ban)直徑為70μm,基板預熱溫度為280℃的(de)工藝條件下(xia)進行(xing)3d打(da)印(yin)成(cheng)形原位自生(sheng)多級(ji)納米陶瓷相強化(hua)鈦合(he)(he)金骨植入體;
步驟5:將步驟4中所述(shu)的鈦合金(jin)骨植入體在超凈(jing)環境下進行清洗、滅菌及干燥處理后(hou),真空封裝保存(cun)備用。
實施例10
一(yi)種3d打印(yin)原位(wei)自生多級(ji)納米(mi)陶(tao)瓷相(xiang)強化鈦(tai)合金骨植入(ru)(ru)體的方(fang)法,利用(yong)激光3d打印(yin)成形原位(wei)自生多級(ji)納米(mi)陶(tao)瓷相(xiang)強化鈦(tai)合金骨植入(ru)(ru)體,具體包(bao)括以下步驟(zou):
步(bu)驟1:通(tong)過ct掃描(miao)機掃描(miao)患者病變處骨骼(ge),獲(huo)取三維數據(ju)模(mo)型(xing),并對模(mo)型(xing)進行修(xiu)復(fu)、分層切片(pian)處理,切片(pian)層厚(hou)為24μm;
步驟2:將碳納(na)米管加入無水乙醇中(zhong),加入十六烷(wan)基磺(huang)酸(suan)鈉與十六烷(wan)基三甲基溴化銨表面活性(xing)劑,超(chao)聲振(zhen)蕩分(fen)散25min后,在(zai)64℃真空干燥(zao)(zao)箱中(zhong)干燥(zao)(zao)2.2h,獲得高分(fen)散性(xing)的碳納(na)米管;
步驟3:將純度(du)為(wei)(wei)99.99%、平均(jun)(jun)(jun)粒(li)徑(jing)為(wei)(wei)30μm的(de)鈦粉(fen)按重(zhong)(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)(wei)97%、平均(jun)(jun)(jun)粒(li)徑(jing)為(wei)(wei)5μm硼粉(fen)按重(zhong)(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)(wei)2.5%及(ji)碳(tan)納米管按重(zhong)(zhong)量(liang)占(zhan)比為(wei)(wei)0.5%稱量(liang)后,利用高能(neng)球磨(mo)機轉速為(wei)(wei)390rpm,每球磨(mo)0.5h,間(jian)歇冷卻1.1h,每次(ci)混(hun)(hun)粉(fen)循環5次(ci),純度(du)為(wei)(wei)99.99%的(de)氬氣(qi)為(wei)(wei)保(bao)護氣(qi)氛(fen),對混(hun)(hun)合(he)粉(fen)末進行球磨(mo)混(hun)(hun)合(he),得(de)到均(jun)(jun)(jun)勻混(hun)(hun)合(he)的(de)成形粉(fen)末;
步(bu)驟(zou)4:將(jiang)步(bu)驟(zou)1中經處理的骨骼三(san)維數據模型導入激光3d打印設(she)備系統,再將(jiang)純(chun)度均為(wei)99.99%氬氣與氮氣按流量比為(wei)120:1混合(he)后(hou)勻(yun)速(su)通入設(she)備成(cheng)形(xing)腔中,對步(bu)驟(zou)3所述的成(cheng)形(xing)粉末在激光輸出(chu)功率(lv)為(wei)240w,掃(sao)描(miao)速(su)度為(wei)900mm/s,掃(sao)描(miao)間(jian)距為(wei)55μm,激光光斑(ban)直徑(jing)為(wei)70μm,基板預熱溫度為(wei)260℃的工藝條件下進行(xing)3d打印成(cheng)形(xing)原位自生(sheng)多級納米(mi)陶瓷相強化(hua)鈦合(he)金骨植入體(ti);
步驟5:將步驟4中所述的(de)鈦合金骨(gu)植(zhi)入體在超(chao)凈(jing)環境下進行清洗、滅(mie)菌及(ji)干燥(zao)處理后(hou),真(zhen)空封(feng)裝保存備用。
本(ben)發明(ming)基(ji)于原位(wei)陶瓷(ci)相(xiang)優(you)異(yi)的(de)(de)增強(qiang)效應(ying)及多相(xiang)協同(tong)強(qiang)化(hua)效應(ying),利(li)用(yong)先進的(de)(de)slm激(ji)光3d打印制造(zao)技術(shu)成形(xing)空間三維(wei)結(jie)構復(fu)雜(za)、高服(fu)役(yi)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)鈦(tai)合(he)金骨植(zhi)入(ru)體,并(bing)對其硬度、耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)能進行測定(ding)及評價(jia),以證明(ming)本(ben)發明(ming)的(de)(de)技術(shu)優(you)勢。可以發現(xian),不同(tong)成形(xing)工藝下制造(zao)的(de)(de)鈦(tai)合(he)金骨植(zhi)入(ru)體均具有較高的(de)(de)綜合(he)服(fu)役(yi)性(xing)(xing)(xing)能,進一步(bu)說明(ming)本(ben)發明(ming)成形(xing)原位(wei)自生(sheng)多級(ji)納米陶瓷(ci)相(xiang)增強(qiang)鈦(tai)合(he)金骨植(zhi)入(ru)體具有優(you)異(yi)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能。
上述(shu)描述(shu)僅(jin)為(wei)本(ben)發(fa)(fa)明的(de)(de)實施例而已,便于(yu)該技術領域的(de)(de)技術研發(fa)(fa)人(ren)員(yuan)的(de)(de)理解(jie)和使用發(fa)(fa)明。因此,本(ben)發(fa)(fa)明并(bing)不限于(yu)上述(shu)實施例,本(ben)領域技術人(ren)員(yuan)根據本(ben)發(fa)(fa)明的(de)(de)揭示,不脫離本(ben)發(fa)(fa)明范疇(chou)所做的(de)(de)改進、修改和等(deng)同(tong)代替都(dou)應包含在(zai)本(ben)發(fa)(fa)明的(de)(de)保護范圍之(zhi)內。