一种医用植入异质金属复合结构的制备方法

1.本发明涉及医用植入假体技术领域，具体涉及一种医用植入异质金属复合结构的制备方法。


背景技术：

2.骨盆是人体躯干与肢体连接的重要骨性结构，随着交通事故以及自然灾害频发，发生意外导致人体盆骨受损甚至永久性创伤的事件越来越多，且伴随着人口老龄化带来的器官退化以及骨科疾病问题，如何更加高效快捷地针对盆骨以及髋关节进行骨修复以及骨置换成为了临床医学的热门问题。
3.常见的医用植入合金如钛合金以及镁合金都是生物相容性良好的可医用骨植入材料，但现阶段都存在缺点与不足，钛合金强度虽高却是惰性金属，植入人体后促骨性较差，成骨周期长；而镁合金虽然具备良好促骨活性，但是植入人体后易降解，无法长期存在，因此如何有效结合多种材料的优势且规避掉不足，成为未来医用植入物的主要研究方向。
4.除此之外，根据2022年自然骨标准，针对盆骨以及髋关节置换部分的植入物，其杨氏模量应达到10gpa~20gpa，且强度需要达到180mpa以上。然而，钛合金以及镁合金的杨氏模量分别为113.8gpa和45gpa，远远超过自然骨的杨氏模量标准，会产生“应力屏蔽”行为，从而导致术后骨骼不能得到锻炼而渐渐萎缩。而根据现有研究，采用热旋压以及微波烧结等方法制备出的传统钛合金-镁合金复合结构，虽然抗压强度可达180mpa以上，但杨氏模量大幅降低为3gpa~8gpa，无法满足盆骨强度要求，因此采用何种适合的工艺制备钛合金-镁合金复合结构，使其消除“应力屏蔽”的同时保留强度，变得尤为重要。
5.盆骨在进行骨修复以及骨置换手术后往往会面临外来冲击带来二次受损的风险，而现有的骨科植入制备方法如铸造或机加工等传统的加工工艺，需要定制模具或者切削大量原料，对于单件或者少量的高精度产品来说生产成本较高。而利用增材制造的工艺，可以大幅缩减时间和成本。
6.综上所述，使用增材制造技术制备合金骨架并采用合适的工艺手段将钛合金与镁合金复合强化，最终形成一种能够满足医疗要求的医用植入异质金属复合结构变得十分必要。


技术实现要素：

7.针对上述医用金属植入材料在人体内的“应力屏蔽”现象以及多材料结合强度问题，本发明创新性的提出一种钛镁互穿相结构，通过增材制造的方法制备满足盆骨各区域力学性能的钛合金晶格点阵结构作为骨架，再分别通过镁无压渗透或者热等静压的方法对骨架孔隙进行填充，从而完成制备，制备完成的钛镁互穿相复合结构，其杨氏模量可以通过控制晶格点阵结构的孔隙率进行调控，杨氏模量在10gpa~20gpa范围内，抗压强度可以达到180mpa以上，符合盆骨修复以及髋关节置换所需的植入骨要求；所制备的钛镁互穿相复合结构在表面添加了一层羟基磷灰石涂层，羟基磷灰石涂层的存在有效延缓了镁的降解且进
一步促进了损伤骨骼的成型。
8.为实现上述方案，本发明提出如下技术方案：一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，包括如下步骤：步骤一，基于选区激光融化技术或激光粉末床熔融技术，分别根据不同的打印策略将钛合金粉末制备成多孔骨架；步骤二，使镁融化后填充在多孔骨架的孔隙内部；步骤三，将步骤二中制备的钛镁互穿相复合结构冷却至室温，并在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层。
9.优选的，所述步骤一中，利用选区激光融化技术制备多孔骨架的具体方法为：打印前，用高纯氩气吹扫选择性激光熔融设备的材料成型室，直至成型室内氧含量低于0.1%，打印基板被预热到200
°
c，并确保打印多孔骨架的尺寸精度，在激光功率为100 w，激光扫描速度为1200mm/s，层厚为30μm的条件下利用选区激光融化技术对中位直径为35μm的钛合金粉末进行分层连续打印。
10.优选的，所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架孔隙内部的具体方法为：将打印好的多孔骨架放置在不锈钢模具上，再把镁块平稳摆放在多孔骨架上，将不锈钢模具安放在石墨电阻炉中的固定装置上以完成渗透前准备工作，其中所用不锈钢模具的实际高度要保证高于镁块平面，加热石墨电阻炉至800℃，在流动的氩气中加热10分钟，期间熔融的镁块会在没有外部载荷的条件下凭借自身重力流入多孔骨架孔隙内，在石墨电阻炉中冷却并完成渗透过程。
11.优选的，所述步骤一中，利用激光粉末床熔融技术制备多孔骨架的具体方法为：利用激光粉末床设备以扫描速度1200 mm/s，激光功率155w为工艺参数，采取激光粉末床熔融技术处理中位直径为35mm的钛合金粉末，扫描过程中，采用锯齿形图案减小相邻两层之间的热应力，扫描角度在前一层上交替90
°
。
12.优选的，所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架孔隙内部的具体方法为：将制备的多孔骨架放置在氧化铝陶瓷模具中，再将镁粉均匀撒入多孔骨架的孔隙内，通过机械振动的方式使镁粉充分填充至多孔骨架的内部孔隙中，将氧化铝陶瓷模具平稳放置在热等静压烧结炉内，将热等静压烧结炉内部抽真空后通入氩气，利用热等静压工艺将多孔骨架与镁粉混合，将热等静压烧结炉在氩气环境中加热到900℃，在150mpa的压力下，加热4小时，加热过程中，镁粉熔融，在压力和温度的作用下和多孔骨架紧密贴合。
13.优选的，所述步骤三中，在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层的具体方法为：使用电泳沉积法制备羟基磷灰石涂层；将制备好的钛镁互穿相复合结构作为阴极，惰性电极石墨片作为阳极，阴-阳两个极片保持平行，并且阴-阳两极间距保持在20mm，竖直插入装有ha悬浮液的石英玻璃烧杯中，加入2%体积分数的浓硝酸做电解质，用氨水调节ph值，使ph值稳定在4~6之间，采用恒压的模式，在设定好的电压下进行一定时间的电泳沉积，沉积过程中，羟基磷灰石涂层会逐渐覆盖在作为阴极的钛镁互穿相复合结构表面，待羟基磷灰石涂层完全覆盖钛镁互穿相复合结构表面后，关闭电源，取出样品，将其进行干燥。
14.优选的，所述步骤一中，多孔骨架为晶格点阵结构。
15.优选的，所述步骤一中，晶格点阵结构为体心立方点阵结构、闭合四方梁-0型结构
或闭合弧形梁-0型结构。
16.优选的，所述步骤一中，体心立方点阵结构是以六面体8个顶点为关键节点，彼此连接形成外部梁，以六个面的面心位置作为内部梁节点，内部梁与外部梁进行连接组合形成体心立方结构。
17.优选的，所述步骤一中，闭合四方梁-0型结构是以面心晶格为基础，构建斜体x型梁，斜体x型梁中间利用直柱固定，通过2-3次的镜像构建出基础构型，其中各斜体x型梁之间的连接处为各平面的面心处，通过调控总水平长度a和垂直长度b，建立闭合四方梁-0型结构。
18.优选的，所述步骤一中，闭合弧形梁-0型结构是以四边形为基础，四边用圆弧进行切割，构造出弧形梁进行圆形阵列，建立闭合弧形梁-0型结构，其中以水平弧直径c1和垂直弧c2为变量参数，调控闭合弧形梁-0型结构的孔隙率。
19.与现有技术相比，本发明具有如下几点优势传统复合材料的制备工艺是将各相材料的简单组合，这对材料本身的力学性能提升是有限的，本发明所制备的钛镁互穿相复合结构，类似仿珍珠层结构，可细分为软相区、硬相区以及结合区，结合界面良好，且软硬相的兼备存在可以在抵抗冲击时拥有稳定变形，缓冲减振能力强，可以有效避免术后二次损伤；区别于传统工艺如热旋压以及微波烧结、钛丝缠浸等方法制备的多孔钛镁互穿相复合结构，本发明使用的增材制造技术更加快捷，大幅度缩减了时间以及经济成本，且可以根据盆骨不同位置进行专一化设计，经过巧妙的拼接与组合，实现结构之间的“耦合”作用，进一步提高了抗冲击能力；本发明创新性地将钛镁互穿相复合结构应用到医用盆骨植入领域，将两种力学性能相差较大的金属经过增材制造配合无压渗透或热等静压的方法结合起来，结合界面稳定，制备出的钛镁互穿相复合结构结合了两者的优势，弥补了单材料的不足，充分利用了钛合金的强度以及镁的促骨活性，在不改变医用植入物良好生物相容性的前提下，解决了临床医学上诟病已久的“应力屏蔽”问题，使其植入后不与自然骨发生排斥反应；在制备完成的钛镁互穿相复合结构表面添加了羟基磷灰石涂层，不仅有效减缓了镁的降解，还促进了软骨细胞发育生长与骨小梁成型，搭配多孔结构进一步促进了骨细胞的长入，骨组织的愈合，有效缓解了植入物在人体内降解过快的问题以及缩短了成骨周期，减轻了病人的痛苦。
附图说明
20.图1为无压渗透法制备钛镁互穿相复合结构的流程图；图2为热等静压法制备钛镁互穿相复合结构的流程图；图3为成型后的钛镁互穿相复合结构效果图；图4为体心立方点阵结构示意图；图5为闭合四方梁-0型结构示意图；图6为闭合弧形梁-0型结构示意图；图7为对盆骨不同位置进行专一化设计的晶格点阵结构示意图；图8为骨植入愈合效果图。
21.图中：1、镁块；2、多孔骨架；3、不锈钢模具；4、固定装置；5、石墨电阻炉；6、选择性激光熔融设备；7、钛合金粉末；8、热等静压烧结炉；9、镁粉；10、氧化铝陶瓷模具；11、激光粉末床设备；120、硬相区；121、软相区；122、结合区。
具体实施方式
22.为了更好的说明本发明涉及到的制备过程以及相对于现有技术的优点，将根据上述附图进行进一步讲解。
23.参阅图1至图3所示，一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，包括如下步骤：步骤一，基于选区激光融化（slm）技术或激光粉末床熔融（lpbf）技术，分别根据不同的打印策略将钛合金粉末7制备成多孔骨架2；步骤二，使镁融化后填充在多孔骨架2的孔隙内部，此处的镁可以为镁粉9或镁块1；步骤三，将步骤二中制备的钛镁互穿相复合结构冷却至室温，并在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层。
24.参阅图1所示，所述步骤一中，利用选区激光融化（slm）技术制备多孔骨架2的具体方法为：打印前，用高纯氩气吹扫选择性激光熔融设备6的材料成型室，直至成型室内氧含量低于0.1%，以减少氧化，打印基板被预热到200
°
c，以减少残余应力，避免开裂，并确保打印多孔骨架2的良好尺寸精度，在激光功率为100 w，激光扫描速度为1200mm/s，层厚为30μm的条件下利用选区激光融化技术对中位直径约为35μm的钛合金粉末7进行分层连续打印。
25.参阅图1所示，所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架2孔隙内部的具体方法为：采用无压渗透法，将打印好的多孔骨架2放置在不锈钢模具3上，再把镁块1（纯度可达99.99％以上）平稳摆放在多孔骨架2上，将不锈钢模具3安放在石墨电阻炉5中的固定装置4上以完成渗透前准备工作，其中所用不锈钢模具3的实际高度需要保证高于镁块1平面，避免熔融过程中渗透到不锈钢模具3之外，最后，加热石墨电阻炉5至800℃（即比镁熔点高150℃），在流动的氩气中加热10分钟，期间熔融的镁块1会在没有外部载荷的条件下凭借自身重力流入多孔骨架2孔隙内，在石墨电阻炉5中冷却并完成渗透过程，镁块1与钛合金粉末7结合前，需用丙酮超声清洗多孔骨架2和镁块1以减少污染。
26.参阅图2所示，所述步骤一中，利用激光粉末床熔融(lpbf)技术制备多孔骨架2的具体方法为：利用激光粉末床设备11以扫描速度1200 mm/s，激光功率155w为工艺参数，采取激光粉末床熔融(lpbf)技术处理中位直径约为35mm的钛合金粉末7，扫描过程中，采用锯齿形图案减小相邻两层之间的热应力，扫描角度在前一层上交替90
°
，制备出如图2所示的多孔骨架2。
27.参阅图2所示，所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架2孔隙内部的具体方法为：采用热等静压法，将制备的多孔骨架2放置在氧化铝陶瓷模具10中，再将镁粉9均匀撒入多孔骨架2的孔隙内，通过机械振动的方式进一步使镁粉9充分填充至多孔骨架2的内部孔隙中；最后将氧化铝陶瓷模具10平稳放置在热等静压烧结炉8内，将热等静压烧结炉8内部抽真空后通入氩气，为了形成致密的大块金属复合材料，利用热等静压工艺将多孔骨架2与镁粉9混合，将热等静压烧结炉8在氩气环境中加热到900℃，在150mpa的压力下，加热4小
时，加热过程中，镁粉9熔融，在压力和温度的作用下和多孔骨架2紧密贴合。
28.参阅图3所示，所述步骤三中，钛镁互穿相复合结构能细分为软相区121、硬相区120以及结合区122。面对碰撞冲击时，硬相区120由于材料杨氏模量较大，力学性能较好，故承受载荷较多；而结合区122，由于制备过程中两种材料的相互渗透，会出现mgal、ti2si3等物相，其承载能力稍弱，主要是起稳定变形的作用；而软相区121的镁相起过渡、连接的作用，其承载能力弱于前两者，因此遭遇严重冲击时会首先产生裂纹。整体三维互穿相结构，结合仿生理念，仿照珍珠层的砖-泥结构，其“软硬兼备”的特点可以极大提高结构和材料的协同增效作用，不仅极大降低了杨氏模量，消除了“应力屏蔽”，还保证杨氏模量在10gpa~20gpa之间，强度超过180mpa，符合人体骨植入要求。
29.所述步骤三中，在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层的具体方法为：使用电泳沉积法制备羟基磷灰石涂层；将制备好的钛镁互穿相复合结构作为阴极，惰性电极石墨片作为阳极，阴-阳两个极片保持平行，并且阴-阳两极间距保持在20mm，竖直插入装有一定浓度的ha悬浮液的石英玻璃烧杯中，加入大约2%体积分数的浓硝酸做电解质，用氨水调节ph值，使ph值稳定在4~6之间，采用恒压的模式，在设定好的电压下进行一定时间的电泳沉积，沉积过程中，羟基磷灰石涂层会逐渐覆盖在作为阴极的钛镁互穿相复合结构表面。待羟基磷灰石涂层完全覆盖钛镁互穿相复合结构表面后，关闭电源，取出样品，将其放置在相对湿度较高，相对温度较低的环境下进行干燥。
30.参阅图1至图8所示，所述步骤一中，多孔骨架2为晶格点阵结构。
31.参阅图4至图6所示，所述步骤一中，晶格点阵结构为体心立方点阵结构、闭合四方梁-0型结构或闭合弧形梁-0型结构。
32.参阅图4所示，所述步骤一中，体心立方点阵结构是以六面体8个顶点为关键节点，彼此连接形成外部梁，以六个面的面心位置作为内部梁节点，内部梁与外部梁进行连接组合形成体心立方结构。
33.参阅图5所示，所述步骤一中，闭合四方梁-0型结构是以面心晶格为基础，构建斜体x型梁，斜体x型梁中间利用直柱固定，通过2-3次的镜像构建出基础构型，其中各斜体x型梁之间的连接处为各平面的面心处，通过调控总水平长度a和垂直长度b，建立闭合四方梁-0型结构。
34.参阅图6所示，所述步骤一中，闭合弧形梁-0型结构是以四边形为基础，四边用圆弧进行切割，构造出弧形梁进行圆形阵列，建立闭合弧形梁-0型结构，其中以水平弧直径c1和垂直弧c2为变量参数，调控闭合弧形梁-0型结构的孔隙率。
35.参阅图1或图2所示，所述步骤一中，所用的钛合金粉末7为ti-6al-4v粉末。
36.参阅图7所示，所述步骤一中，体心立方点阵结构设置在髋臼区。
37.参阅图7所示，所述步骤一中，闭合四方梁-0型结构设置在髂骨区。
38.参阅图7所示，所述步骤一中，闭合弧形梁-0型结构设置在骶骨区。
39.本发明的工作原理：盆骨可以认为是通过多骨连接共同组建成的立体柱状结构，其可以按不同位置细分为后端骶骨、尾骨以及两侧弧形髋骨，其在人体内主要起承受载荷、连接以及保护内部器官的作用，一旦盆骨遭受到严重冲击导致受损，一个人的行动将会大大受限，因此在完成骨
修复以及骨置换工作时，需要重视植入骨的抗冲击以及减振性能，避免术后二次创伤。同时，根据已有研究我们了解到，当盆骨遭受冲击时，应力主要从骶骨上端经过骶髂关节，再沿着髂骨下沿传递，两侧应力分布主要分布于坐骨大切迹附近，四周应力值较小，最后应力传递至两侧髋臼及前环区域，显然盆骨不同区域在面临冲击时受力不同，而截至目前为止，很难通过单一设计一类晶格点阵结构同步满足盆骨多区域承力标准，因此我们提出根据盆骨不同位置进行专一化晶格点阵结构设计填充的思路，如图7所示。可以通过打印制备如图4-6所示适用于不同冲击工况的多种晶格点阵结构，并将其按照盆骨的不同受力区域进行填充，如闭合弧形梁-0型结构在三种晶格结构中承载力最大，可以设置在盆骨中首先遭遇冲击载荷的骶骨区；同样的，体心立方点阵结构减振性能良好，可以设置在髋臼区；而闭合四方梁-0型结构变形稳定，可以有效传递载荷，因此可设置在髂骨区用以连接骶骨区以及髋臼区。三种区域的晶格点阵结构由于填充位置不同起到机械锁定的作用，可以充分发挥各自结构的优势，弥补单一结构的不足。
40.如图8所示，当人体盆骨或者髋关节位置遭受重大冲击或者创伤时骨骼表面会产生裂纹甚至缺口，此时为了不影响正常生活，需要进行髋关节以及盆骨置换进行骨修复，将通过上述两种方法制备好的钛镁互穿相复合结构用于替换或者填补缺口以及损伤处，填补完后进行缝合。在植入人体后，钛镁互穿相复合结构表面的羟基磷灰石涂层一方面可以有效减缓镁的腐蚀，防止植入物过早因体液腐蚀而降解从而影响骨修复过程，另一方面羟基磷灰石涂层降解后释放的钙、磷等离子有助于促进软骨细胞发育以及骨小梁形成，羟基磷灰石涂层表面会诱导沉积新生骨组织，促使成骨细胞与破骨细胞反应，使其在羟基磷灰石涂层表面附着生长,诱导骨组织沿植入界面生长，植入以后在搭配着康复训练，已遭破坏的骨骼缺口可以逐渐愈合，相较以往单一金属植入材料，缩短了成骨周期，极大减少了病患的痛苦。

技术特征：
1.一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，基于选区激光融化技术或激光粉末床熔融技术，分别根据不同的打印策略将钛合金粉末（7）制备成多孔骨架（2）；步骤二，使镁融化后填充在多孔骨架（2）的孔隙内部；步骤三，将步骤二中制备的钛镁互穿相复合结构冷却至室温，并在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层。2.根据权利要求1所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，利用选区激光融化技术制备多孔骨架（2）的具体方法为：打印前，用高纯氩气吹扫选择性激光熔融设备（6）的材料成型室，直至成型室内氧含量低于0.1%，打印基板被预热到200
°
c，并确保打印多孔骨架（2）的尺寸精度，在激光功率为100 w，激光扫描速度为1200mm/s，层厚为30μm的条件下利用选区激光融化技术对中位直径为35μm的钛合金粉末（7）进行分层连续打印。3.根据权利要求2所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架（2）孔隙内部的具体方法为：将打印好的多孔骨架（2）放置在不锈钢模具（3）上，再把镁块（1）平稳摆放在多孔骨架（2）上，将不锈钢模具（3）安放在石墨电阻炉（5）中的固定装置（4）上以完成渗透前准备工作，其中所用不锈钢模具（3）的实际高度要保证高于镁块（1）平面，加热石墨电阻炉（5）至800℃，在流动的氩气中加热10分钟，期间熔融的镁块（1）会在没有外部载荷的条件下凭借自身重力流入多孔骨架（2）孔隙内，在石墨电阻炉（5）中冷却并完成渗透过程。4.根据权利要求1所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，利用激光粉末床熔融技术制备多孔骨架（2）的具体方法为：利用激光粉末床设备（11）以扫描速度1200 mm/s，激光功率155w为工艺参数，采取激光粉末床熔融技术处理中位直径为35mm的钛合金粉末（7），扫描过程中，采用锯齿形图案减小相邻两层之间的热应力，扫描角度在前一层上交替90
°
。5.根据权利要求4所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，使镁融化后填充在多孔骨架（2）孔隙内部的具体方法为：将制备的多孔骨架（2）放置在氧化铝陶瓷模具（10）中，再将镁粉（9）均匀撒入多孔骨架（2）的孔隙内，通过机械振动的方式使镁粉（9）充分填充至多孔骨架（2）的内部孔隙中，将氧化铝陶瓷模具（10）平稳放置在热等静压烧结炉（8）内，将热等静压烧结炉（8）内部抽真空后通入氩气，利用热等静压工艺将多孔骨架（2）与镁粉（9）混合，将热等静压烧结炉（8）在氩气环境中加热到900℃，在150mpa的压力下，加热4小时，加热过程中，镁粉（9）熔融，在压力和温度的作用下和多孔骨架（2）紧密贴合。6.根据权利要求3或权利要求5所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层的具体方法为：使用电泳沉积法制备羟基磷灰石涂层；将制备好的钛镁互穿相复合结构作为阴极，惰性电极石墨片作为阳极，阴-阳两个极片保持平行，并且阴-阳两极间距保持在20mm，竖直插入ha悬浮液的石英玻璃烧杯中，加入2%体积分数的浓硝酸做电解质，用氨水调节ph值，使ph值稳定在4~6之间，采用恒压的模式，在设定好的电压下进行一定时间的电泳沉积，沉积过程中，羟基磷灰石涂层会逐渐覆盖在作
为阴极的钛镁互穿相复合结构表面，待羟基磷灰石涂层完全覆盖钛镁互穿相复合结构表面后，关闭电源，取出样品，将其进行干燥。7.根据权利要求6所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，多孔骨架（2）为晶格点阵结构。8.根据权利要求7所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，晶格点阵结构为体心立方点阵结构、闭合四方梁-0型结构或闭合弧形梁-0型结构。9.根据权利要求8所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，体心立方点阵结构是以六面体8个顶点为关键节点，彼此连接形成外部梁，以六个面的面心位置作为内部梁节点，内部梁与外部梁进行连接组合形成体心立方结构。10.根据权利要求8所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，闭合四方梁-0型结构是以面心晶格为基础，构建斜体x型梁，斜体x型梁中间利用直柱固定，通过2-3次的镜像构建出基础构型，其中各斜体x型梁之间的连接处为各平面的面心处，通过调控总水平长度a和垂直长度b，建立闭合四方梁-0型结构。11.根据权利要求8所述的一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，闭合弧形梁-0型结构是以四边形为基础，四边用圆弧进行切割，构造出弧形梁进行圆形阵列，建立闭合弧形梁-0型结构，其中以水平弧直径c1和垂直弧c2为变量参数，调控闭合弧形梁-0型结构的孔隙率。

技术总结
本发明公开了一种医用植入异质金属复合结构的制备方法，涉及医用植入假体技术领域，包括如下步骤：步骤一，基于选区激光融化技术或激光粉末床熔融技术，分别根据不同的打印策略将钛合金粉末制备成多孔骨架；步骤二，使镁融化后填充在多孔骨架的孔隙内部；步骤三，将步骤二中制备的钛镁互穿相复合结构冷却至室温，并在钛镁互穿相复合结构表面覆盖一层羟基磷灰石涂层，本发明通过增材制造的方法制备满足盆骨各区域力学性能的钛合金多孔晶格点阵结构作为骨架，再分别通过镁无压渗透或者热等静压的方法对骨架孔隙进行填充，制备完成的钛镁互穿相复合结构符合盆骨修复以及髋关节置换所需的植入骨要求。换所需的植入骨要求。换所需的植入骨要求。


技术研发人员：于征磊 信仁龙 池豪杰 王金成 赵欣 刘贺 高德龙 薛浩文 李盼盼 郭云婷 杨亚男
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.08.21
技术公布日：2023/9/20