一种增材制造轻质耐热铝合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN119663074B

    公开(公告)日:2025-05-20

    申请号:CN202510192398.1

    申请日:2025-02-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种增材制造轻质耐热铝合金及其制备方法。所述耐热铝合金以质量分数百分比计,包括下述组分:Ni0.5~10%,Mg3~8%,Zr0.4~1.8%,Ti0.5~10%,B0.2~4.5%,余量为Al和不可避免的杂质元素;且Ti和B的质量比为2~2.22;所述耐热铝合金中含有Al3Zr,TiB2和Al3Ni共晶。本发明通过激光增材制造得到产品。本发明通过在Al‑Mg合金中添加特定比例的Ti和B,通过低粗化率的沉淀析出相,纳米/亚微米级陶瓷颗粒及耐热共晶相间的协同作用,高体积分数的耐热相钉扎晶界,从而提升合金耐高温性能。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控,所得产品性能优良,便于产业化应用。

    多孔钛铜合金复合水凝胶抗菌骨修复材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116999618B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202311067988.9

    申请日:2023-08-23

    Abstract: 一种多孔钛铜合金复合水凝胶抗菌骨修复材料的制备方法,步骤包括:通过气雾化法制得钛铜合金粉末;通过3D打印技术将钛铜合金粉末送入SLM设备中进行扫描打印并进行喷砂酸蚀处理;将光引发剂LAP与PBS溶液混合,再加入GelMA,充分振荡后水浴加热溶解,然后再将特定量的雷奈酸锶粉末加入到水凝胶溶液中;最后将载药水凝胶注入到多孔钛铜合金的孔隙中,获得具有抗菌与骨修复能力的新型生物复合材料。多孔钛铜合金支架模拟天然松质骨的微观结构和性能,其多孔结构有助于新生骨与血管的长入,释放的铜离子在骨缺损周围起到抗菌作用;渗透到孔隙中的软水凝胶可模拟细胞外基质的微环境并作为雷奈酸锶的载体进行药物的局部缓释,从而促进骨修复。

    一种增材制造高性能铝-钛金属复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117488144A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311470887.6

    申请日:2023-11-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于铝基复合材料领域,具体为一种增材制造高性能铝‑钛金属复合材料及其制备方法。将激光粉末床熔化用微米级铝合金粉末和微米级钛合金粉末通过超声波辅助水浴搅拌法混合均匀,其中铝合金粉末和钛合金粉末的质量分数分别为85~98wt.%和2~15wt.%。运用微米级钛合金粉末促进形成等轴晶、核壳结构、胞状亚结构和纳米析出相的多尺度分层组织,从而同时提高材料的强度和塑性并实现各向同性的力学性能。本发明公开的增材制造用铝合金‑钛金属复合材料工艺简单易控、成本低,能够适合大规模化的生产。

    一种表面MAO处理的多孔Ti-Cu合金支架及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117448900A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311373669.0

    申请日:2023-10-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种表面MAO处理的多孔Ti‑Cu合金支架及其制备方法和应用。该支架包括Ti‑Cu合金支架基底和通过MAO处理于其表面形成的羟基磷灰石涂层,其制备过程为:通过气雾化法制得可用于3D打印的Ti‑Cu合金粉末;将Ti‑Cu合金粉经LPBF加工得Ti‑Cu合金支架基底,再以多孔Ti‑Cu合金支架作为阳极,(CH3COO)2Ca·H2O和NaH2PO4·2H2O的混合溶液作为电解质液,通过MAO处理形成羟基磷灰石涂层,即得。该合金支架的多孔结构在能有效降低应力遮蔽效应的同时,有助于新生骨和血管的长入,释放的Cu2+在骨缺损周围起到抗菌作用,涂层中的微纳米结构也为成骨细胞的长入提供了更多位点,羟基磷灰石涂层与人骨的组成相似,有利于成骨细胞的生长、增殖和分化,从而促进骨修复。

    多孔钛铜合金复合水凝胶抗菌骨修复材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116999618A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202311067988.9

    申请日:2023-08-23

    Abstract: 一种多孔钛铜合金复合水凝胶抗菌骨修复材料的制备方法,步骤包括:通过气雾化法制得钛铜合金粉末;通过3D打印技术将钛铜合金粉末送入SLM设备中进行扫描打印并进行喷砂酸蚀处理;将光引发剂LAP与PBS溶液混合,再加入GelMA,充分振荡后水浴加热溶解,然后再将特定量的雷奈酸锶粉末加入到水凝胶溶液中;最后将载药水凝胶注入到多孔钛铜合金的孔隙中,获得具有抗菌与骨修复能力的新型生物复合材料。多孔钛铜合金支架模拟天然松质骨的微观结构和性能,其多孔结构有助于新生骨与血管的长入,释放的铜离子在骨缺损周围起到抗菌作用;渗透到孔隙中的软水凝胶可模拟细胞外基质的微环境并作为雷奈酸锶的载体进行药物的局部缓释,从而促进骨修复。

    一种纳米陶瓷增强中熵合金复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116441531A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310317418.4

    申请日:2023-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米陶瓷增强中熵合金复合材料及其制备方法。该复合材料通过将包括Al、Ni、Co、Ti和Cr在内的金属原料按熔点由低到高依次熔炼,依次经铸锭和气雾化得合金粉末;将纳米Y2O3过筛后超声分散于液相介质中,与合金粉末充分混合,经干燥、增材制造和热处理,即得。该复合材料具有多级结构,通过Y2O3改性,最终弥散分布的纳米陶瓷增强相及大量的共格γ′析出相联合稳定的胞状组织使得合金在室温和高温条件下的强度显著提高。该复合材料制备过程中通过过筛、超声分散和挥发液相介质的方法有效减少了Y2O3纳米陶瓷颗粒的团聚,保证了包覆的均匀性,有效解决了粉末球形度低、粉末流动性差和合金性能不足的技术问题。

    一种高抗压强度低弹性模量锆钽钛牙科种植体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115920123A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211621102.6

    申请日:2022-12-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种高抗压强度、低弹性模量且表面附有一层多孔钽骨架的锆钽钛牙科种植体材料及其制备方法。所述高强度低弹性模量的锆钽钛牙科种植体材料中锆、钽和钛的质量比为(7~18):(1~5):1;所述锆钽钛牙科种植体材料中有层片状组织,且所述锆钽钛牙科种植体材料表面生成有网状钽;所述锆钽钛牙科种植体材料的抗压强度为1000~1435MPa,弹性模量为50~80GPa,相对密度为89%~98%。其制备方法包括压坯‑烧结,烧结时控制温度小于等于1200~1500℃。本发明所得产品强度高、弹性模量较低与人体上下颌骨力学相容性好,与口腔上皮与纤维组织生物相容性好。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控,所得产品性能优良,便于大规模应用。

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