<p>(19)国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 121082892 A</p>
<p>(43)申请公布日 2025.12.09</p>
<p>(21)申请号 202511160752 .9</p>
<p>(22)申请日 2025 .08 .19</p>
<p>(71)申请人 陕西省机械研究院有限公司</p>
<p>地址 712000 陕西省咸阳市西咸新区沣西</p>
<p>新城丰信路1438号</p>
<p>申请人 陕西华夏粉末冶金有限责任公司</p>
<p>(72)发明人 江允楠 左鹏军</p>
<p>刘文 贾耀波</p>
<p>巨朝飞 程玉</p>
<p>(74)专利代理机构 陕西大马蜂知识产权代理事</p>
<p>务所(普通合伙) 61313</p>
<p>专利代理师 耿路</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 9/04 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>CN 121082892 A</p>
<p>权利要求书2页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种生物医用金属注射成型钛合金喂料及</p>
<p>制备方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及一种生物医用金属注射成型钛</p>
<p>合金喂料及其制备方法，包括粉料和粘结剂，所</p>
<p>述粉料与粘结剂的质量比为：8:2；其中，粉料包</p>
<p>括球化钛合金、纳米银和纳米二氧化钛，粉料中</p>
<p>纳米银的含量为0 .1%～0 .5%，纳米二氧化钛的含</p>
<p>量为0 .2%～1 .0%，其余为球化钛合金；粘结剂中</p>
<p>各组分的占比为：石蜡40%～55%，微晶蜡10%～</p>
<p>15%，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10%～20%，氢化苯</p>
<p>乙烯‑丁二烯嵌段共聚物8%～12%，聚丙烯5%～</p>
<p>10%，硬脂酸3%～5%；根据纳米Ag与纳米TiO2协同</p>
<p>作用机制，并利用银离子释放与TiO2光催化产生</p>
<p>活性氧双重抗菌通路，增强了广谱抗菌性能并延</p>
<p>长使用寿命。</p>
<p>说明书7页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 121082892 A</p>
<p>1/2 页</p>
<p>1 .一种生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，包括粉料和粘结剂，所述粉料</p>
<p>与粘结剂的质量比为：8:2；</p>
<p>其中，所述粉料包括球化钛合金、纳米银和纳米二氧化钛，所述粉料中纳米银的含量为</p>
<p>0 .1%～0 .5%，纳米二氧化钛的含量为0 .2%～1 .0%，其余为球化钛合金；</p>
<p>所述粘结剂由石蜡、微晶蜡、 乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚</p>
<p>物、 聚丙烯和硬脂酸组成；所述粘结剂中各组分的占比为：石蜡40%～55%， 微晶蜡10%～</p>
<p>15%，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10%～20% ，氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物8%～12%，聚丙</p>
<p>烯5%～10%，硬脂酸3%～5%。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，所述粉料中</p>
<p>纳米银的含量为0 .3%，纳米二氧化钛的含量为0 .5%，其余为球化钛合金。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，所述粘结剂</p>
<p>中各组分的占比为：石蜡47%， 微晶蜡13%， 乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物15% ，氢化苯乙烯‑丁</p>
<p>二烯嵌段共聚物10%，聚丙烯10%，硬脂酸5%。</p>
<p>4 .根据权利要求1所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，所述钛合金</p>
<p>喂料包括内层、中层及表层，其中内层的厚度为整个喂料厚度的55%，中层的厚度为整个喂</p>
<p>料厚度的30%，</p>
<p>表层的厚度为整个喂料厚度的15%。</p>
<p>5 .根据权利要求4所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，所述内层的</p>
<p>粉料中纳米银的含量为0 .1%，纳米二氧化钛的含量为0 .2%，其余为球化钛合金；中层的粉料</p>
<p>中纳米银的含量为0 .3%，纳米二氧化钛的含量为0 .5%，其余为球化钛合金；表层的粉料中纳</p>
<p>米银的含量为0 .5%，纳米二氧化钛的含量为1%，其余为球化钛合金。</p>
<p>6 .根据权利要求1所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料，其特征在于，所述球化钛</p>
<p>合金的粒径为22μm，纳米银的粒径为25nm，纳米二氧化钛的粒径为15nm。</p>
<p>7 .一种生物医用金属注射成型钛合金喂料的制备方法，其特征在于，</p>
<p>包括：</p>
<p>配料，取粉料和粘结剂，其中，粉料由纳米银、纳米二氧化钛和球化钛合金组成；粘结剂</p>
<p>由石蜡、微晶蜡、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物、聚丙烯和硬</p>
<p>脂酸组成；</p>
<p>混料，将粉料中的粉料中纳米银、纳米二氧化钛及球化钛合金放入到球磨机中在氩气</p>
<p>的保护下进行球磨混合，球磨的时间为2h，混合介质为乙醇，球磨后得到混合的粉料；其中</p>
<p>粉料中纳米银的含量为0 .1%～0 .5%，纳米二氧化钛的含量为0 .2%～1 .0%，其余为球化钛合</p>
<p>混炼，将混料得到的粉末与粘结剂按照8:2的质量比进行混合后加入到混炼腔内进行</p>
<p>密炼，在160‑200℃、氩气保护下混炼45分钟；其中粘结剂中各组分的占比为：石蜡40%～</p>
<p>55%，微晶蜡10%～15%，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10%～20% ，氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚</p>
<p>物8%～12%，聚丙烯5%～10%，硬脂酸3%～5%；</p>
<p>造粒，将密炼完成的物料在氩气的保护下，温度为180℃的条件下进行切料造粒，得到</p>
<p>喂料颗粒；</p>
<p>注射成型，将得到的喂料颗粒加入到注射机中进行注射成形，其中，注射机的注射温度</p>
<p>为120‑150℃，并在10秒内完成注射成型；得到成型产品</p>
<p>脱脂，将注射成型的成型产品先在40℃庚烷中浸泡20h进行溶剂脱脂，然后在氩气气氛</p>
<p>CN 121082892 A</p>
<p>2/2 页</p>
<p>下450~500℃进行热脱脂；</p>
<p>烧结，将脱脂后的成型产品放入到真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200~1250℃，</p>
<p>真空度10‑3Pa，烧结2h后随炉冷却得到钛合金喂料。</p>
<p>8 .根据权利要求7所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料的制备方法，其特征在于，</p>
<p>所述注射成型还包括，先进行内层注射成型，然后进行中层注射成型，最后在进行表层注射</p>
<p>成型，且需要再10秒内完成三层注射。</p>
<p>9 .根据权利要求8所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料的制备方法，其特征在于，</p>
<p>在进行内层注射成型时，该内层的粉料中纳米银的含量为0 .1%，纳米二氧化钛的含量为</p>
<p>0 .2%，其余为球化钛合金；中层的粉料中纳米银的含量为0 .3%，纳米二氧化钛的含量为</p>
<p>0 .5%，其余为球化钛合金；表层的粉料中纳米银的含量为0 .5%，纳米二氧化钛的含量为1%，</p>
<p>其余为球化钛合金。</p>
<p>10 .根据权利要求7所述的生物医用金属注射成型钛合金喂料的制备方法，其特征在</p>
<p>于，在将进行混炼时，氩气按照气压为0 .5MPa，流速为20 L/min向混炼腔中通入氩气进行氩</p>
<p>气保护。</p>
<p>CN 121082892 A</p>
<p>1/7 页</p>
<p>一种生物医用金属注射成型钛合金喂料及制备方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及钛合金技术领域，</p>
<p>具体涉及一种生物医用金属注射成型钛合金喂料及</p>
<p>制备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 钛及钛合金因其低密度、</p>
<p>高比强度、</p>
<p>良好的耐腐蚀性和生物相容性，广泛应用于航</p>
<p>空航天、汽车、能源和医疗等高端制造领域，尤其在医疗领域中，钛合金被广泛用于制造骨</p>
<p>科植入物、</p>
<p>口腔种植体、</p>
<p>心血管支架和外科手术器械等人体长期接触或植入的精密零部件。</p>
<p>尽管钛合金本身具有生物惰性，但不具备抗菌性能，极易在临床应用中形成细菌黏附和生</p>
<p>物膜，从而导致术后感染、炎症反应甚至器械失效，严重影响患者康复和医疗安全。另一方</p>
<p>面，钛合金因其高熔点和高硬度，在传统机械加工过程中效率低、加工难度大、材料浪费严</p>
<p>重，难以满足复杂结构小型零件的批量化制备需求。金属注射成型技术（MIM）集成粉末冶金</p>
<p>与塑料注射成型的优势，具有高精度、高致密度和成形复杂零件能力，特别适用于尺寸在</p>
<p>100 mm以内的小型钛合金医疗零部件的制造。因此运用MIM工艺制备符合抗菌性能与力学</p>
<p>性能的钛合金复合材料是目前需要解决的问题。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0003] 为了克服现有技术的不足，</p>
<p>本发明提供了一种具有梯度抗菌结构的具有优异刚性</p>
<p>和耐磨损性能的耐摩擦磨损环保型HDPE复合材料、</p>
<p>制备方法及应用。</p>
<p>[0004] 为了实现上述目的，</p>
<p>一种生物医用金属注射成型钛合金喂料，包括粉料和粘结剂，</p>
<p>所述粉料与粘结剂的质量比为：8:2；</p>
<p>其中，所述粉料包括球化钛合金、</p>
<p>纳米银和纳米二氧化钛，所述粉料中纳米银的含</p>
<p>量为0 .1%～0 .5%，纳米二氧化钛的含量为0 .2%～1 .0%，其余为球化钛合金；</p>
<p>所述粘结剂由石蜡、微晶蜡、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段</p>
<p>共聚物、聚丙烯和硬脂酸组成；所述粘结剂</p>

<hr>
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