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NbTaTiZr雙相等原子比高熵合金及其制備方法

952   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)  
2023-09-20 11:32:50
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種nbtatizr雙相等原子比高熵合金及其制備方法。 背景技術(shù): 生物醫(yī)用材料是應(yīng)用于疾病的診斷、治療、康復(fù)和預(yù)防,以及替換生物體組織、器官、增進(jìn)或恢復(fù)其功能的材料。生物材料的特征包括生物功能性和生物相容性。生物醫(yī)用材料是保障人類健康的必需品,直接關(guān)乎人類的健康和生命安全。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,生活水平的不斷提高,以及人口老齡化、新技術(shù)的注入,全球生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷提高。2016年,全球生物醫(yī)用材料市場(chǎng)規(guī)模為1709億美元,2020年突破3000億美元,2016-2020年復(fù)合增長(zhǎng)率約為16%。據(jù)此保守估計(jì),至2025年全球生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破6000億美元,正成為世界經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)。生物醫(yī)用材料的發(fā)展不僅是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需求,也對(duì)國(guó)防事業(yè)以及國(guó)家安全具有重要意義。 按照材料的組成和結(jié)構(gòu),生物醫(yī)用材料可以分為醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料(生物陶瓷)、醫(yī)用高分子材料、醫(yī)用復(fù)合材料和生物衍生材料等。生物醫(yī)用金屬材料具有高強(qiáng)韌性、耐疲勞、易加工成形性等優(yōu)良的綜合性能。目前臨床上應(yīng)用的生物醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈦及鈦合金、鈷基合金以及生物可降解鎂合金。但是這些材料在應(yīng)用中存在如下缺點(diǎn):(1)生物相容性差。金屬材料中含有的ni、v等對(duì)人體有害金屬由于點(diǎn)腐蝕造成金屬離子釋放,引起細(xì)胞毒性和過(guò)敏,不宜在人體內(nèi)長(zhǎng)期使用;(2)比重大、彈性模量高。與人體自然骨的楊氏模量(10-30gpa)相比,金屬材料的彈性模量高約為110-170gpa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體自然骨的楊氏模量,植入后容易引起人體骨骼的“應(yīng)力屏蔽效應(yīng)(stressshieldingeffect)”,從而誘發(fā)植入體周邊正常組織脆弱化;(3)植入成本高。傳統(tǒng)的金屬材料熔點(diǎn)高,加工困難,價(jià)格高昂,最終造成植入費(fèi)用高。因此開(kāi)發(fā)出一種滿足力學(xué)性能要求、生物相容性良好、優(yōu)良的抗生理腐蝕性以及易于加工成本低廉的醫(yī)用金屬材料非常必要。 目前鈦及鈦合金、不銹鋼、鈷基合金以及生物可降解鎂合金等在臨床上已取得廣泛應(yīng)用。同時(shí),新型生物金屬材料也在不斷涌現(xiàn),例如高熵合金、粉末冶金合金、非晶合金以及低模量鈦合金等。其目的是制備出滿足力學(xué)性能要求,同時(shí)又具備良好的生物相容性的植入材料。在眾多元素之中,滿足生物相容性的元素有ti、zr、hf、nb、ta、cr、mo等,他
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