專利名稱：多孔鉭的制備方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多孔鉭的制備方法及裝置。
背景技術(shù)：
股骨頭壞死是骨科臨床上常見的一種疾病，是股骨頭血供中斷或受損、繼而導(dǎo)致股骨頭結(jié)構(gòu)改變、股骨頭塌陷、關(guān)節(jié)功能障礙的疾病。在美國，估計(jì)每年有10000到30000 例發(fā)生股骨頭壞死，其中5% 10%需要進(jìn)行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)，年輕患者還將面臨著人工關(guān)節(jié)翻修的問題，因此如何延緩或阻止其病程發(fā)展是推遲關(guān)節(jié)置換的關(guān)鍵。鉭金屬是制作外科植入物的理想材料，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用己超過半個(gè)世紀(jì)，包括心臟起博器、顱骨缺損修補(bǔ)、血管夾等等，當(dāng)然還有鉭涂層的人工關(guān)節(jié)。這些都?xì)w功于鉭具有極佳的生物相容性。多孔鉭金屬棒由純鉭制造，具有承擔(dān)生理負(fù)荷的能力，且與骨有很高的磨擦穩(wěn)定性。研究還發(fā)現(xiàn)多孔鉭金屬棒與骨的彈性模量相當(dāng)，在股骨頭內(nèi)有相同的應(yīng)力和應(yīng)變模式； 多孔鉭金屬棒最主要承受的是壓力，它的最佳位置是股骨頭上外側(cè)，以便其接觸并支撐軟骨下骨板。多孔鉭金屬與骨相匹配的彈性模量減少了骨周圍在生理狀態(tài)下的潛在異常應(yīng)力分布的可能性。多孔鉭金屬棒為臨床治療早期股骨頭壞死提供了一個(gè)新的選擇，減緩了疾病的進(jìn)展，推遲了關(guān)節(jié)置換的時(shí)間。采用多孔鉭金屬的重建棒進(jìn)行移植是比較理想的辦法。該設(shè)計(jì)理念正是對(duì)軟骨下骨提供生物力學(xué)支持及對(duì)壞死區(qū)域提供再血管化途徑，此項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)外已進(jìn)入臨床應(yīng)用， 由此引發(fā)了制備出符合醫(yī)學(xué)移植所需要的多孔鉭的制造問題擺在了我們的面前。中國專利第2010101368M. 4號(hào)公開了一種作為醫(yī)用植入材料的多孔鉭及其制造方法。該多孔鉭具有孔隙三維連通分布的泡沫結(jié)構(gòu)，采用有機(jī)粘結(jié)劑與分散劑配制成的溶液和鉭粉制成鉭粉漿料，并澆注于有機(jī)泡沫體中，浸漬至有機(jī)泡沫體孔隙注滿鉭粉漿料，然后干燥除去澆注有鉭粉漿料的有機(jī)泡沫體中的分散劑，在惰性氣體保護(hù)氣氛下脫脂處理以除去有機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)泡沫體，真空燒結(jié)制得多孔燒結(jié)體，經(jīng)燒結(jié)的純鉭粉末堆積構(gòu)成的泡沫骨架上，鉭粉顆粒相互間具有燒結(jié)頸結(jié)構(gòu)，再真空退火及常規(guī)后處理制得。該技術(shù)方案所述的多孔鉭高孔隙，孔隙分布均勻且連通，燒結(jié)微觀結(jié)構(gòu)顆粒均勻，燒結(jié)頸明顯，保證了良好的力學(xué)性能，特別是具有良好的延展性。但該制備方法由于采用了有機(jī)泡沫和分散劑這些有毒物質(zhì)，在燒結(jié)過程中不可避免的有殘留而使其應(yīng)用受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種多孔鉭的制備方法和裝置，利用該制備方法和裝置獲得的多孔鉭不需要后續(xù)處理而直接成型，同時(shí)制備過程中不引入任何有毒物質(zhì)，也不會(huì)有任何殘留物質(zhì)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多孔鉭的制備方法， 尤其是，包括如下步驟
a)在基體上鋪設(shè)一層鉭粉末；b)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟a)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化；c)重新鋪上一層鉭粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟C)至少執(zhí)行一次，以制得多層的多孔鉭。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述基體為生物用鈦合金。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述步驟a)之前還包括對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的步驟。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的溫度為100 200°C，時(shí)間為1 2小時(shí)。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述步驟a)中鉭粉末的純度大于99%，粉末粒度小于300目。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述鉭粉末在進(jìn)行激光熔覆過程中，需要在氬氣或氦氣或氬氣與氦氣的混合氣體保護(hù)下。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述多孔鉭為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其包括兩類孔隙 一是直徑為40 1000 μ m的主孔，二是位于所述主孔的孔壁上且尺寸小于所述主孔的小孔和微孔，小孔和微孔連通于主孔之間。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述激光熔覆區(qū)域由相切的多個(gè)圓形構(gòu)成， 圓形之間形成有主孔，所述每個(gè)圓形為激光束靜止時(shí)對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行融化產(chǎn)生的。優(yōu)選的，在上述多孔鉭的制備方法中，所述預(yù)設(shè)的掃描軌跡為網(wǎng)狀，網(wǎng)狀中間形成有主孔，所述主孔的直徑為40 1000 μ m。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述多孔鉭的制備方法的裝置，包括加工室，設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)口和保護(hù)氣出口 ；升降平臺(tái)，位于所述加工室內(nèi)且可上下移動(dòng)，基體承載于所述升降平臺(tái)上且可隨所述升降平臺(tái)上下移動(dòng)；刮板，用以將鉭粉末鋪在所述基體上；激光裝置，對(duì)基體上的鉭粉末進(jìn)行融化。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明將激光熔覆方法應(yīng)用于多孔鉭的制備，由該制備方法和裝置獲得的多孔鉭不需要后續(xù)處理而直接成型，同時(shí)制備過程中不引入任何有毒物質(zhì)，也不會(huì)有任何殘留物質(zhì)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1所示為本發(fā)明用以制備多孔鉭的流程示意圖；圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例1中多孔鉭的主孔排布形狀的預(yù)設(shè)方案示意圖；圖3-a所示為本發(fā)明實(shí)施例2中多孔鉭的主孔排布形狀的預(yù)設(shè)方案示意圖；圖3_b所示為本發(fā)明實(shí)施例3中多孔鉭的主孔排布形狀的預(yù)設(shè)方案示意4
圖4所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中依圖1中方法制備多孔鉭的裝置；圖5所示為由實(shí)施例1制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片；圖6所示為圖5中多孔鉭的放大照片；圖7所示為由實(shí)施例2制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片；圖8所示為圖7中多孔鉭的放大照片；圖9所示為由實(shí)施例3制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片；圖10所示為圖9中多孔鉭的放大照片；圖11所示為實(shí)施例1中制備的多孔鉭的斷面照片；圖12所示為實(shí)施例2中制備的多孔鉭的斷面照片。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參圖1所示，本發(fā)明公開了一種多孔鉭的制備方法，包括如下步驟a)在基體上鋪設(shè)一層鉭粉末；b)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟a)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化；c)重新鋪上一層鉭粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟C)至少執(zhí)行一次，以制得多層的多孔鉭。采用激光進(jìn)行熔覆直接制造的辦法制造多孔材料具有獨(dú)特的優(yōu)勢，可以快速便捷的制造出所需要的多孔鉭。而且在制造過程中不引入有毒的有機(jī)物質(zhì)、材料純度高?？梢灾苯硬捎糜?jì)算機(jī)編程和結(jié)合CNC的控制下一層層的堆積制造出需要的多孔材料。雖然鉭的熔點(diǎn)高，普通方法難以熔化鑄造，但激光具有高能量密度的特點(diǎn)，特別適合制造此類物質(zhì)。所述步驟a)中，基體優(yōu)選為生物用鈦合金等同鉭相容的金屬材料。所述步驟a)之前還包括對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的步驟。優(yōu)選的。所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的溫度為100 200°C，時(shí)間為1 2小時(shí)。更優(yōu)選的，所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的溫度為200°C，時(shí)間為2小時(shí)。所述步驟a)中鉭粉末的純度優(yōu)選為大于99%，粉末粒度優(yōu)選為小于300目。所述鉭粉末在進(jìn)行激光熔覆的整個(gè)過程中，需要在氬氣或氦氣或氬氣與氦氣的混合氣體保護(hù)下，以避免鉭金屬在高溫下與其他氣體發(fā)生反應(yīng)。激光熔覆過程中使用的激光器優(yōu)選采用脈沖固體激光器或光纖激光器。脈沖激光器進(jìn)行激光輻照的工藝參數(shù)優(yōu)選采用波長為1. 06微米；激光平均功率為50-200W ；每個(gè)脈沖作用的能量1 30J ；脈沖寬度為0. 5 15ms ；掃描聚焦束斑直徑為 0. 2 2mm ；脈沖頻率為1 20Hz ；掃描速度l-10mm/s。所述多孔鉭為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其包括兩類孔隙一是直徑為40 1000 μ m的主孔，二是位于所述主孔的孔壁上且尺寸小于所述主孔的小孔和微孔，小孔和微孔連通于主孔之間。所述激光熔覆區(qū)域由相切的多個(gè)圓形構(gòu)成，圓形之間形成有主孔，所述每個(gè)圓形為激光束靜止時(shí)對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行融化產(chǎn)生的。
因?yàn)榧す馊鄹矔r(shí)會(huì)形成一個(gè)個(gè)的光斑，而且激光能量是高斯分布的，即中心能量最大，邊緣的能量最小。光斑近似為圓形，如圖2所示，如果光斑邊緣之間剛好相切的話，則位于光斑中心的粉末被激光完全熔化，而位于光斑邊緣的粉末處于半熔化狀態(tài)，考慮激光能量的波動(dòng)和鉭粉末厚度的變化，最邊緣的粉末總出現(xiàn)不完全熔化的情形。圓與圓之間的孔隙激光能量不能產(chǎn)生作用的，由此造成的孔隙就是我們擬設(shè)計(jì)的孔100。這里獲得的孔 100的孔徑最小。在制備過程中，由于裝置本身的原因等，還會(huì)產(chǎn)生形成于主孔孔壁上的小孔和微孔，小孔和微孔貫通在主孔之間。本發(fā)明也可以針對(duì)每一層的鉭粉末設(shè)定不同的激光熔覆軌跡或改變激光能量來獲得上述小孔和微孔。易于想到，光斑邊緣之間也可以形成一定的距離，距離的大小可通過計(jì)算機(jī)對(duì)激光器的運(yùn)動(dòng)軌跡和入射位置進(jìn)行控制。所述預(yù)設(shè)的掃描軌跡可以為網(wǎng)狀，網(wǎng)狀中間形成有主孔，所述主孔的直徑為40 1000 μ HIo參圖3-a和3-b所示，白色空白區(qū)域20和30激光不熔化，僅僅掃描熔化灰色區(qū)域 21和31。如此，灰色區(qū)域則被激光能量進(jìn)行了熔化而形成固態(tài)，并與基體結(jié)合到一起，而白色空白區(qū)域由于未融化，仍為粉末狀，可以與基體輕易脫離，從而構(gòu)成了主孔20和30。激光的運(yùn)動(dòng)軌跡為網(wǎng)格狀，利用該方法可以獲得多種設(shè)定形狀的主孔和不同孔徑大小的主孔。 圖3-a中的主孔20的孔徑以及相鄰主孔20間的間隔都是相同的。而圖3-b中主孔30的孔徑以及主孔30間的間隔并非全部相同。由此方法，可以制備孔徑較大的主孔，而且可以方便控制。在制備過程中，由于裝置本身的原因等，還會(huì)產(chǎn)生形成于主孔孔壁上的小孔和微孔，小孔和微孔貫通在主孔之間。本發(fā)明也可以針對(duì)每一層的鉭粉末設(shè)定不同的激光熔覆軌跡或改變激光能量來獲得上述小孔和微孔。上述激光的運(yùn)動(dòng)軌跡可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行編程，設(shè)計(jì)出所需要的孔徑排布圖和相應(yīng)的激光光斑掃描路徑。然后由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器的控制。參圖4所示，本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于所述多孔鉭的制備方法的裝置，包括加工室3，設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)口 8和保護(hù)氣出口 4 ；升降平臺(tái)1，位于所述加工室3內(nèi)且可上下移動(dòng)， 基體2承載于所述升降平臺(tái)1上且可隨所述升降平臺(tái)1上下移動(dòng)；刮板7，用以將鉭粉末鋪在所述基體上；激光裝置5，對(duì)基體2上的鉭粉末進(jìn)行融化。激光裝置5與掃描器6相連接， 激光束10透過激光窗口 9射在鉭粉末上。利用上述裝置制備多孔鉭12的方法如下(1)在激光束10開始掃描前，水平方向運(yùn)動(dòng)的刮板7先把鉭金屬粉末平刮到加工室3的基體2上；(2)激光束10將按當(dāng)前層的輪廓信息(按預(yù)設(shè)的掃描軌跡)選擇性地熔化基體2 上的粉末，加工出當(dāng)前層的輪廓；(3)然后可升降平臺(tái)1下降一個(gè)圖層厚度的距離，水平刮板7在已加工好的當(dāng)前層上鋪上鉭金屬粉末，裝置調(diào)入下一圖層進(jìn)行加工。如此層層加工，直到整個(gè)多孔鉭12加工完畢。整個(gè)加工過程在通有氣體保護(hù)的加工室中進(jìn)行，以避免金屬在高溫下與其它氣體發(fā)生反應(yīng)。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)
6利要求的限制。實(shí)施例1a)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行編程，根據(jù)圖2中主孔100的孔徑排布圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的激光光斑掃描軌跡(激光光斑的邊緣剛好相切)；b)對(duì)純度大于99%、粉末粒度小于300目的鉭粉末進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理溫度為 200°C，時(shí)間為2h ；c)將上述預(yù)處理后的鉭粉末鋪設(shè)一層在生物用鈦合金基體上d)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟C)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化，其中，激光功率為60W，光斑直徑為0. 5mm,每次作用的能量為3-5J，脈沖寬度為0. 6ms，脈沖頻率為4Hz，掃描速度為3mm/s ；e)重新鋪上一層粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟C)至少執(zhí)行多次，以制得多層的多孔鉭。參圖5所示，為實(shí)施例1制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片。由圖5可以看出，多孔鉭上分布有直徑相對(duì)較大的主孔以及分布于主孔之間的小孔和微孔。參圖6所示，為圖5中多孔鉭的放大照片。由圖6可以看出，小孔或微孔的直徑為 2. 87 μ m,主孔的孔徑為44. 41 μ m。實(shí)施例2a)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行編程，根據(jù)圖3-a中主孔20的孔徑排布圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的激光光斑掃描軌跡，預(yù)設(shè)相鄰主孔20之間的壁厚為0. 12mm ；b)對(duì)純度大于99%、粉末粒度小于300目的鉭粉末進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理溫度為 200°C，時(shí)間為2h ；c)將上述預(yù)處理后的鉭粉末鋪設(shè)一層在生物用鈦合金基體上d)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟C)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化，其中，激光功率為130W，光斑直徑為0. 8mm，每次作用的能量為5-10J，脈沖寬度為1. 0ms，脈沖頻率為8Hz，掃描速度為5mm/s ；e)重新鋪上一層粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟C)至少執(zhí)行多次，以制得多層的多孔鉭。參圖7所示，為由實(shí)施例2制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片。由圖7可以看出，主孔均勻的間隔分布，主孔的直徑較接近，主孔之間的間隙(相鄰主孔間的壁厚)也很接近。效果和預(yù)設(shè)方案很接近。參圖8所示，為圖7中多孔鉭的放大照片。由圖8可以看出，主孔孔徑的范圍為 141·09μπι 171. 08 μ m。最小的孔徑141. 09 μ m與最大的孔徑171. 08 μ m之間差距僅為約30 μ m，偏差非常小。由此可以判斷主孔孔徑的大小非常均勻。實(shí)施例3a)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行編程，根據(jù)圖3-a中主孔20的孔徑排布圖設(shè)計(jì)相應(yīng)的激光光斑掃描軌跡，預(yù)設(shè)相鄰主孔20之間的壁厚非均勻，包括0. 22mm和0. 3mm兩種厚度；b)對(duì)純度大于99%、粉末粒度小于300目的鉭粉末進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理溫度為 200°C，時(shí)間為2h ；c)將上述預(yù)處理后的鉭粉末鋪設(shè)一層在生物用鈦合金基體上
d)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟C)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化，其中，激光功率為170W，光斑直徑為1. 2mm，每次作用的能量為10-13J，脈沖寬度為1. 5ms，脈沖頻率為12Hz，掃描速度為8mm/s ；e)重新鋪上一層粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟C)至少執(zhí)行多次，以制得多層的多孔鉭。參圖9所示，為由實(shí)施例3制備的多孔鉭在掃描電子顯微鏡下的低倍全貌照片。由圖9可以看出，中間的主孔的直徑較大，位于四周邊緣的主孔的直徑較小。效果和預(yù)設(shè)方案比較接近。參圖10所示，為圖9中多孔鉭的放大照片。由圖10可以看出，位于四周邊緣的主孔直徑為225 μ m，位于中間的主孔直徑為354. 40 μ m?；痉蠄D3_b的預(yù)設(shè)方案，達(dá)到了期望的效果。參圖11和12所示，分別為實(shí)施例1和實(shí)施例2中制備的多孔鉭的斷面照片。由圖11和12可以看到，主孔之間是貫通的，符合本發(fā)明的期望的效果。綜上所述，采用激光進(jìn)行熔覆直接制造的辦法制造多孔材料具有獨(dú)特的優(yōu)勢，可以快速便捷的制造出所需要的多孔鉭，而且在制造過程中不引入有毒的有機(jī)物質(zhì)、材料純度高，可以直接采用計(jì)算機(jī)編程和結(jié)合CNC的控制下一層層的堆積制造出需要的多孔材料，孔的直徑以及形狀可以控制。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種多孔鉭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟a)在基體上鋪設(shè)一層鉭粉末；b)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟a)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化；c)重新鋪上一層鉭粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟c)至少執(zhí)行一次，以制得多層的多孔鉭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述基體為生物用鈦合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述步驟a)之前還包括對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述鉭粉末進(jìn)行熱處理的溫度為100 200°C，時(shí)間為1 2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中鉭粉末的純度大于99%，粉末粒度小于300目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述鉭粉末在進(jìn)行激光熔覆過程中，需要在氬氣或氦氣或氬氣與氦氣的混合氣體保護(hù)下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述多孔鉭為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其包括兩類孔隙一是直徑為40 1000 μ m的主孔，二是位于所述主孔的孔壁上且尺寸小于所述主孔的小孔和微孔，小孔和微孔連通于主孔之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述激光熔覆區(qū)域由相切的多個(gè)圓形構(gòu)成，圓形之間形成有主孔，所述每個(gè)圓形為激光束靜止時(shí)對(duì)所述鉭粉末進(jìn)行融化產(chǎn)生的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鉭的制備方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的掃描軌跡為網(wǎng)狀，網(wǎng)狀中間形成有主孔，所述主孔的直徑為40 1000 μ m。
10.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述多孔鉭的制備方法的裝置，其特征在于，包括加工室，設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)口和保護(hù)氣出口 ；升降平臺(tái)，位于所述加工室內(nèi)且可上下移動(dòng)，基體承載于所述升降平臺(tái)上且可隨所述升降平臺(tái)上下移動(dòng)；刮板，用以將鉭粉末鋪在所述基體上；激光裝置，對(duì)基體上的鉭粉末進(jìn)行融化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔鉭的制備方法，包括如下步驟a)在基體上鋪設(shè)一層鉭粉末；b)通過激光熔覆方法對(duì)所述步驟a)中的鉭粉末按預(yù)設(shè)的掃描軌跡進(jìn)行融化；c)重新鋪上一層粉末，重復(fù)步驟b)的激光熔覆過程；所述步驟c)至少執(zhí)行一次，以制得多層的多孔鉭。本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于所述多孔鉭的制備方法的裝置。本發(fā)明將激光熔覆方法應(yīng)用于多孔鉭的制備，由該制備方法和裝置獲得的多孔鉭不需要后續(xù)處理而直接成型，同時(shí)制備過程中不引入任何有毒物質(zhì)，也不會(huì)有任何殘留物質(zhì)。
文檔編號(hào)B22F3/105GK102409195SQ20111039589
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者張敏, 陳長軍 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)