[發明專利]鎂及稀土元素合金

在審

• 申請號: 201680007557.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107208200A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: S·R·普魯格塔;J·艾倫;Y·郭
• 申請（專利權）人: 美敦力瓦斯科爾勒公司
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 溫劍,江磊

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年1月28日提交的美國專利臨時申請第62/108,923號的權益，所述申請出于所有目的通過引用納入本文。

技術背景

鎂具有特定的性質，可能適合用于數種移動及醫療應用。例如，在各種醫療應用中，例如心血管或骨科中，鎂可以是可生物降解或可生物吸收的，并且比其他常規材料的毒性更低。

由于潛在的高降解速率以及相關的機械整體性的喪失，鎂在許多應用中的使用受到限制。進一步，鎂中常見的雜質，諸如鎳、銅和鐵，由于增加腐蝕速率而使該問題更為嚴重。

現有公開以及其他現有知識的討論中并未認可這種材料是公開的、已知的或公知常識的一部分。

發明內容

需要開發一種合適的鎂合金，其與廣泛的應用(例如移動或醫療)中所采用的常規材料相比是輕質的，且具有顯著改善的性質(例如單位質量或體積)。改善的性質的非限制性示例包括生物可吸收性/生物降解性、生物相容性(例如低毒性)、抗蠕變性、抗腐蝕性、強度、韌性、耐久性、彎曲性、生產性、最小回縮性、延展性、斷裂伸長率、可澆鑄性以及晶粒細化，其可通過多種具體應用的溫度(例如室溫、體溫等)限定。特別地，相對于現有的鎂及鎂合金也可提供改善的機械和防腐蝕性能。

在一個說明性實施方式中，合金包含高于6重量％的稀土元素合金組分和最高至約90重量％的鎂。稀土元素合金組分包含高于2重量％的釔和高于1重量％的除釔以外的稀土元素。除釔以外的稀土元素可選自釓、鏑、鉺、釹、鑭、鈰及其組合。

在另一個說明性實施方式中，合金包含稀土元素合金組分和最高至約90重量％的鎂。稀土元素合金組分包含高于3重量％的釔和高于1％的除釔以外的稀土元素。除釔以外的稀土元素可選自釓、鏑、鉺、釹、鑭、鈰及其組合。

在進一步的說明性實施方式中，合金包含稀土元素合金組分和最高至約90重量％的鎂。稀土元素合金組分包含高于3重量％的釔和不低于0.1重量％的除釔以外的重稀土元素。重稀土元素可選自釓、鏑、鉺及其組合。

在另一個說明性實施方式中，合金包含不低于10重量％的稀土元素合金組分和鎂。稀土元素合金組分包含高于2重量％的釔和高于1重量％的除釔以外的稀土元素。除釔以外的稀土元素可選自釓、鏑、鉺、釹、鑭、鈰及其組合。

在一些實施方式中，釔的量可不低于4.5重量％。在至少一個實施方式中，除釔以外的稀土元素的量可不低于4重量％。稀土元素合金組分的量可不低于9.5重量％。除釔以外的稀土元素可以是選自釓、鏑和鉺的重稀土元素。

在進一步的實施方式中，除釔以外的稀土元素的量不低于5重量％。除釔以外的稀土元素可包含除釔以外的兩種稀土元素的組合。除釔以外的稀土元素可包括重稀土元素和輕稀土元素。重稀土元素可選自釓、鏑、鉺及其組合。輕稀土元素可選自釹、鑭、鈰及其組合。

在至少一個實施方式中，重稀土元素的量高于輕稀土元素的量。在至少一個其他實施方式中，釔的量高于或等于除釔以外的稀土元素的量。

在各種進一步的實施方式中，合金包含高于0.1重量％的鋅和高于0.3重量％的鋯中的至少一種。

在各種其他實施方式中，合金基本不包含選自低于1重量％的鈧、低于0.05重量％的鈣、低于0.1重量％的銦及其組合中的至少一種。

本公開的上述概述的意圖并非在于描述本公開的每個公開的實施方式或每一種實施。下文的詳細說明更具體地例舉說明性實施方式。在貫穿本申請的一些內容處，通過一系列示例和說明性實施方式來提供指導，這些示例可以不同組合應用。在每種情況中，所述的列表僅表示代表性的組，并不應被解釋為窮舉列表。從以下發明詳述將更清楚地了解其他特征和優點。

附圖的簡要說明

通過下面結合附圖對本公開的各種實施方式所作的詳細說明，可以更全面地理解本公開的內容。

圖1A、1B和1C是本公開的鎂合金在不同倍率下的可視化圖像數據。圖1A是100微米級(例如微米)下的可視化掃描電子顯微鏡(SEM)數據。圖1B是10微米級下的圖1A的可視化SEM數據。圖1C是2微米級下的圖1A的可視化SEM數據。

說明性實施方式的詳述

以下詳細描述中參照了多個具體實施方式。應理解，可以在不偏離本發明的范圍或精神的前提下，可構思和實現其它的實施方式。因此，以下詳細描述不被認為是限制性的。

除非另外說明，本文中使用的所有科學和技術術語的含義具有本領域通用的含義。本文提供的定義是用來幫助理解本文經常用到的某些術語，不對本發明的范圍構成限制。