本發明屬于生物醫學應用領域，尤其是一種高Mo含量齒科用生物醫用β-鈦合金，主要用于臨床口腔修復、種植、正畸等。
背景技術：
鈦及鈦基合金由于其高抗腐蝕能力、優良的生物相容性和優異的機械性能，成為目前最為廣泛應用的人體植入生物材料。鈦有兩種同素異形體，分別是密排六方結構的α-Ti和體心立方結構的β-Ti。α-Ti和α-Ti合金相比于其他種類的金屬生物材料，具有較低的彈性模量，但仍然比人體骨頭的彈性模量高很多。人體骨頭與金屬生物材料植入體楊氏模量的差異會誘導應力遮蔽效應，容易造成術后骨吸收或者手術失敗。β-Ti合金的彈性模量比α-Ti合金的低，與人體骨頭的彈性模量更為接近，可以減小發生上述情況的可能性。而α-Ti到β-Ti的轉變溫度取決于加入的合金元素。Nb、Ta、Zr和Mo是β相穩定化元素，它們作為合金元素的鈦合金具有低彈性模量、高強度及高抗腐蝕能力的特點。然而，相比于Nb、Ta、Zr元素，Mo元素具有更強的β相穩定化性質。有文獻報道，只需要在鈦中添加10 wt.% Mo就可以得到穩定的β相。Sn元素可以提高Ti在Mo中的固溶度，且目前關于Ti-Mo-Sn合金的相關性質研究較少。相比于目前廣泛應用的Ti-6Al-4V (TC4)合金中，V元素具有高細胞毒性，Al元素可能會誘導老年癡呆癥，Ti-Mo-Sn合金對于人體具有無毒、無敏感性，在作為替換人體骨頭、牙齒的生物醫學植入材料領域具有廣闊的應用前景。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種無毒、無敏感性，低彈性模量，高強度的生物醫用β-Ti合金及其制備方法，以提高植入生物醫用鈦合金材料與人體的相容性。
為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：高Mo含量的生物醫用β-鈦合金，它包含鈦（Ti）、鉬（Mo）和錫（Sn）三種合金元素，按合金成分的重量百分比鉬(Mo)(20~60 wt.%)，錫(Sn)( 0~20 wt.%)，鈦(Ti)余量配制。其化學式組成為Ti1-x-yMoxSny，其中0.15≤x≤0.45，0.0≤y≤0.10。由于金屬元素Ti和Mo的化學性質與物理性質相近，在一定條件下可以形成置換固溶體，所以Ti和Mo可以相互替換形成穩定的Ti1-x-yMoxSny相。
合金的典型化學組成式有Ti75Mo20Sn5，Ti70Mo25Sn5等。
該生物醫用鈦合金材料的主要物相為β-Ti相或與β-Ti結構同構的Ti1-x-yMoxSny相，還含有其他如a-Ti1-xMox相和Ti3Sn等物相。
該合金材料采用高溫熔鑄法、電弧熔煉法、粉末冶金法、高頻感應法或機械合金法制備，制備過程需要在惰性氣氛或高真空環境中進行。
上述生物醫用鈦合金材料的制備方法，可采用非自耗真空電弧爐法，按計量稱量各金屬組份，在高純氬氣的氣氛中，用金屬鈦或鋯作為吸氣材料，使用電弧熔煉，制得Ti1-x-yMoxSny合金。
上述生物醫用鈦合金材料的制備方法，鉬金屬熔點為2620℃，是一種難熔金屬，而錫金屬熔點為232℃，為避免熔煉時錫金屬熔損過多及避免合金熔煉不均勻，可采用粉末冶金法，精確控制熔煉合金的組份，將各組份金屬研磨成粉末，粒度＜300目，按計量稱量各金屬組份并混合均勻，使用壓片技術制成所需形狀的樣品，放入高真空石英管或者通有保護氣氛的燒結爐中，然后加熱升溫至一定溫度，保溫一段時間，即可得到目標合金即Ti1-x-yMoxSny合金。
本發明的高Mo含量的生物醫用β-鈦合金作為齒科用生物醫用材料具有如下優點：形成焓為負值，彈性常數符合機械穩定性判據，保持結構穩定性和機械穩定性，彈性模量低（E=50~60GPa），比Ti-6Al-4V合金低40%~50%，非常接近人體骨頭的彈性模量(E=20~40 GPa)，且選擇與人體完全相容的合金元素鉬、錫，具有優良的生物相容性，且不含毒性，可作為一種齒科用生物醫用鈦合金，在臨床口腔修復、種植、正畸等領域具有廣闊的前景。
具體實施方式
1、實施例1：合金材料Ti75Mo20Sn5
采用非自耗真空電弧爐法，按計量稱量各金屬組份，在高純氬氣的氣氛中，用金屬鈦（或鋯）作為吸氣材料，使用電弧熔煉，制得Ti75Mo20Sn5合金。
將制得的合金材料一分為二，一部分研磨成粉末，利用X射線粉末衍射方法進行物相分析；另一部分塊狀樣品，用來進行力學性能測試，利用數字顯微硬度計測試硬度。合金所含物相是MoTi(β-Ti結構)、SnTi3(α-Ti結構)，維氏硬度值為562，體積彈性模量B為110GPa，剪切模量G為18.45GPa，楊氏模量為52.41GPa。
2、實施例2：合金材料Ti70Mo25Sn5
采用粉末冶金法，精確控制合金的組份，將各組份金屬研磨成粉末，粒度＜300目，按計量稱量各金屬組份并混合均勻，使用壓片技術制成紐扣形樣品，放入高真空石英管中，然后加熱升溫至一定溫度，保溫一段時間，即可得到Ti70Mo25Sn5合金。
參考實施例1，合金所含物相是MoTi(β-Ti結構)、SnTi3(α-Ti結構)，維氏硬度值為656，體積彈性模量B為131.68GPa，剪切模量G為20.63GPa，楊氏模量為58.83GPa。