【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物醫用金屬，尤其涉及一種羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法及裝置。
技術介紹
1、近年來，由于鋅的標準電極電位低于鐵和高于鎂，因此鋅合金具有介于?mg?合金和?fe?合金之間的降解速率，且其腐蝕產物可以被代謝或消化，鋅具有重要的生理功能，參與核酸代謝和刺激骨形成，這對骨愈合很重要；鋅合金具有良好的可加工性、低熔點和低氧反應性；此外，鋅合金具有放射不透性，因此無需標記即可通過熒光透視法使冠狀動脈支架可見，然而，鋅的強度低，塑性變形小；開發高強度、高延展性的鋅合金是科學家的目標之一。
2、基于鋅強度差的問題，與?fe、mg、ti和?cu?合金化可提高其強度，而添加?tcp、ha等可改善鋅合金的骨整合和生物相容性，且與鑄造相比，粉末冶金法沒有溶解度限制；值得注意的是，cu的引入還能進一步提高抗菌性能和延展性，這對于骨植入材料應用尤為重要；同時，由于zn在降解過程中會消耗氧氣且骨修復微環境血供有限，使得局部區域氧氣輸送延遲，導致其在體內的生物降解較體外更加緩慢；因此，與組織愈合時間相比，鋅基骨植入材料的體內生物降解速度太慢；因此鋅基粉末冶金骨植入物材料的強韌化、降解調控、成骨和抗菌性能提升也是亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對上述存在的技術問題，提供一種羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法及裝置，達到了解決鋅合金降解速率過慢、力學性能、成骨和抗菌性能不足問題。
2、有鑒于此，本專利技術提供一種
3、s1：將直徑為30μm的鋼絲棉均勻放入直徑40mm圓柱形冷壓模具中；
4、s2：將機械摻雜有羥基磷灰石粉末的合金粉末填充入鋼絲棉的周圍；
5、s3：對冷壓模具進行高頻振動10分鐘使合金粉末充分填滿冷壓模具，且上層粉末高度與鋼絲棉齊平；
6、s4：在5~50mpa壓力下在冷壓模具內壓制成型并保壓5~20分鐘，獲得生坯；
7、s5：將s4中的生坯置于升溫至250~350℃的馬弗爐中燒結0.5~2小時，獲得粉末冶金件；
8、s6：將s5中的粉末冶金件放入升溫至250~380℃的馬弗爐中保溫0.5~1小時后，迅速放入擠壓比為16：1的擠壓桶中，以30mm/s速度用雙軸擠壓機進行熱擠壓成型后獲得直徑10mm的圓棒；
9、s7：用線切割將s6中的圓棒對稱切取厚度為4~6mm和長度為100mm的方棒后放入加熱至200~350℃的馬弗爐中預熱0.5~2小時；
10、s8：經每道次2~10%的壓下量將方棒熱軋至總壓下量為50~95%的熱軋板，每道次間均置于馬弗爐預熱5分鐘；
11、s9：空冷至室溫后獲得熱軋態板材試樣或熱軋態箔材試樣。
12、在上述技術方案中，進一步的：
13、s2中合金粉末中機械摻雜的羥基磷灰石粉末的粒徑為0.05~2μm，且質量比為0.5~15%。
14、在上述技術方案中，進一步的：
15、s2中合金粉末為霧化zn-xcu（x=0.2~10wt.%）合金粉末，且粒徑尺寸為30~1000目。
16、在上述技術方案中，進一步的：
17、s2中，鋼絲棉和zn-xcu合金粉末的質量比為1：2~30。
18、本專利技術提供一種羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，包括：
19、底座，安裝有底模板，并在底模板上安裝有冷壓模具，且冷壓模具開設有型腔；
20、振動機構，安裝在底座上，且位于底模板側面，并包括用于抬起冷壓模具的抬升組件和用于冷壓模具振動的敲擊組件；
21、上模板，升降式安裝在底模板上方，且安裝有與冷壓模具相對于的上模具，并在上模具上安裝有與型腔適配的型芯。
22、在上述技術方案中，進一步的，抬升組件包括：
23、夾爪，滑動連接在底座上，且用于夾持冷壓模具；
24、第一驅動件，安裝在底座上，且用于第一驅動夾爪在底座上滑動；
25、抬升件，安裝在夾爪遠離冷壓模具的一端，且用于驅動夾爪抬升。
26、在上述技術方案中，進一步的，敲擊組件包括：
27、支架，安裝在夾爪上；
28、敲擊頭，滑動安裝在支架上，且一端延伸出支架敲擊冷壓模具側面；
29、第一彈簧，安裝在支架內，且用于推動敲擊頭敲擊冷壓模具側面；
30、電磁鐵，安裝在支架內，且用于通電時吸附敲擊頭來壓縮第一彈簧；
31、電控件，安裝在支架內，且用于電磁鐵的通斷電；
32、第二驅動件，安裝在夾爪上，且用于驅動電控件對電磁鐵有序的通斷電。
33、在上述技術方案中，進一步的，電控件包括：
34、固定電觸點，安裝在支架上，且包括相對應設置的第一電觸點和第二電觸點，并在第一電觸點和第二電觸點之間形成有電氣間隙；
35、圓盤，安裝在第二驅動件的輸出端，且設有移動電觸點能夠隨圓盤轉動嵌入電氣間隙中用于第一電觸點和第二電觸點的導通或斷開；
36、其中，第一電觸點和第二電觸點分別電連接電磁鐵上的兩個接線端子。
37、在上述技術方案中，進一步的：
38、移動電觸點包括導電觸點和非導電觸點，且設置有多個，并圓周等間距設置在圓盤上；
39、其中，敲擊組件設置有多個，并環繞冷壓模具設置，且相鄰的兩個固定電觸點之間形成有空擋點位，用于非導電觸點與之對應時，所有電磁鐵均通電。
40、在上述技術方案中，進一步的，還包括：
41、限位凸起，安裝在底模板位于冷壓模具的側壁上，且底模板開設有安裝槽用于限位凸起的嵌入式安裝；
42、第二彈簧，設置在安裝槽內，且兩端分別與安裝槽內壁以及限位凸起抵接；
43、頂塊，安裝在底模板位于冷壓模具的底壁上；
44、第三彈簧，設置在底模板內，且兩端分別與底模板以及頂塊抵接。
45、本專利技術的有益效果為：
46、1.采用異種材料纖維增強不但能夠強韌化基體材料，又基于兩種材料標準電極電勢的差異會引起電偶腐蝕，從而加速鋅基骨植入材料的體內外降解。
47、2.而基于成骨性能提升需要，除了基體材料中zn離子的釋放促進成骨外，通過外加羥基磷灰石（ha）、β-tcp、磷酸鋅（znp）等成骨顆粒能夠顯著提升植體材料的成骨性能。
48、3.此外，通過在基體中添加cu元素，能夠在提升鋅基骨植入材料抗老化性能的基礎上，進一步協同zn離子而發揮更強的抗菌效果。
49、4.通過在冷壓模具中設置振動機構，提高對合金粉末填充滿鋼絲棉縫隙的便捷性，不需要分開振動混合，有效提高生產效率。
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1.一種羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
5.一種應用于上述權利要求1-4任一項所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，所述抬升組件（5）包括：
7.根據權利要求6所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，所述敲擊組件（6）包括：
8.根據權利要求7所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，所述電控件（64）包括：
9.根據權利要求8所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅
10.根據權利要求6所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法，其特征在于：
5.一種應用于上述權利要求1-4任一項所述的羥基磷灰石摻雜鋅銅粉末冶金可降解骨植入材料的制備方法的裝置，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的羥基磷灰石...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊曉珍，王坤，童先，林繼興，
申請(專利權)人：浙江工貿職業技術學院浙江工貿技師學院，
類型：發明
國別省市：
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