多孔钛材料的制备方法

因为多孔材料具有开放多孔状结构，允许新骨细胞组织在内生长及体液的传统，而且多孔材料杨氏模量可以调整孔隙率达到与自然骨相匹配，提高其生物力学相容性。多孔钛具有优异的生物相容性和良好的耐腐蚀性而引起医学界广泛关注。目前，其制备方法有以下几类：

　　1、固态烧结法

　　该方法主要有金属堆积烧结法、添加造孔剂法、浆料发泡烧结法、模板法、燃烧合成法等。

　　1）金属堆积烧结法是将堆积的空心球或粉末进行高温烧结， 通过高温扩散形成冶金结合制备多孔金属的方法。除此之外，也可采用金属丝缠绕法形成坯料再烧结制备多孔材料。

　　2）该方法是将造孔剂与钛粉按一定比例均匀混合， 然后再烧结前或烧结后通过加热或溶解等方法去除造孔剂从而得到多孔结构。该方法适用面广，制备工艺简单，孔隙分布均匀。

　　3）浆料发泡法是以金属粉末为原料， 通过添加发泡剂等配成浆料，再加入模具中进行加热，由于添加剂和发泡剂的作用而产生气体开始膨胀， 经烧结后便可得到具有多孔金属。

　　4）模板法也可用来制备多孔钛， 它一般是以海绵为模板，将钛浆料浸渍于模板中，待干燥后再加热除去模板，最后经高温烧结获得多孔钛及其合金。

　　2、液态凝固法

　　根据加热源的不同，可分为电子束加热成型法与激光工程净成型法。

　　1）电子束加工

　　电子束加工是利用高功率密度的电子束冲击工件时所产生的热能使材料熔化、气化的特种加工方法。该方法也是快速原形加工技术中常用的方法之一。

　　2）激光工程净成形法

　　激光工程净成形法同样也是快速成形技术的一种，该技术借助计算机辅助设计，利用快速原型加工技术将三维实体模型转化成平面信息后再生成数控加工代码， 最后传给控制中心并对激光加热熔化的原材料进行逐层堆积垒加制备出实体零件。

　　3、金属沉积法

　　金属沉积法主要有真空蒸镀法、电沉积法、等离子喷涂及反应沉积法等， 其中最常见的沉积法是等离子喷涂法。通常，等离子喷涂在制备薄膜或涂层方面有独特的优势，该方法也能用来加工多孔金属。