[發明專利]一種鎂合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711252149.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108031640A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 肖瀚松
• 申請（專利權）人: 肖瀚松
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D3/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 趙宇;劉東

本發明公開了一種鎂合金材料及其制備方法，包括鎂合金基體，所述鎂合金基體上設置有納米二氧化鈦/納米氧化鋅復合膜層。本發明通過結合納米二氧化鈦和納米氧化鋅，可保證制備的復合膜層不具有裂紋，且具有一定的厚度，可對鎂合金基體起到良好的保護作用，并且在保證該復合膜層實現載藥功能的同時，還可避免鎂合金基體遭受侵蝕性離子的侵蝕，耐蝕性能顯著提高。此外，由于添加有納米氧化鋅，使得可根據實際需要制備出不同厚度的復合膜層，克服了現有技術通過溶膠凝膠制備的二氧化鈦薄膜厚度低的問題，工藝簡單，操作方便。

技術領域

本發明屬于醫用鎂合金材料制備技術領域，具體涉及一種鎂合金材料及其制備方法。

背景技術

骨釘、髓內針等是目前臨床上常用的骨內固定器械，主要是用不銹鋼、鈦合金等材料制成，現有骨內固定材料彈性模量遠高于人骨，用于骨固定可能會引起應力遮擋效應，使骨骼受損部位得不到必要的應力刺激，導致愈合不完全，骨骼強度下降，骨愈合延遲，容易再次骨折，甚至引起手術失敗；而且這些材料大多含有毒性金屬元素，在人體內會緩慢釋放有毒離子，誘發炎癥，對人體產生不利影響；還有一點值得引起重視的是目前常用材料多為永久性植入材料，病人骨折愈合后，需要進行二次手術取出，增加了患者的痛苦和經濟負擔。”

針對上述弊端，鎂合金作為可降解生物材料受到了廣泛關注，鎂合金是以鎂為基礎加入其他元素組成的合金，其特點是密度小、強度高、彈性模量大、散熱好、消震性好，其承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能好。但是，由于鎂的電位很負，鎂與添加的合金元素形成第二相，腐蝕時，第二相和雜質相作為陰極相，鎂基體作為陽極相，形成微電偶腐蝕，加速陽極鎂溶解，導致鎂合金在人體內降解過快，特別是在Cl-存在的生理環境中腐蝕速率更快，反而限制了鎂合金在生物醫用領域的應用。因此，必須在保證鎂合金生物相容性的前提下，提高鎂合金在體內環境中的耐蝕性能，使其在特定時間段內保持機械完整性。

二氧化鈦能有效阻止體內生物因子與材料之間的電荷轉移，減小血小板和纖維蛋白的吸附作用，降低血栓形成的風險，因此，采用二氧化鈦對鎂合金表面進行改性是一種控制鎂合金材料降解速率并改善血液相容性的有效途徑。但是現有技術通過溶膠凝膠法在鎂合金表面制備的二氧化鈦膜通常布滿裂紋，這些裂紋反而更易受到人體內的體液侵蝕，此外，該方法制備的二氧化鈦膜較薄，僅0.1-0.2μm，導致其無法對鎂合金表面起到很好的保護作用，對提高鎂合金的耐蝕性能效果不明顯。CN104032272公開了一種在醫用鎂合金表面制備非晶氧化鈦活性膜層的方法，該方法雖然制備出了具有較好耐蝕性的非晶組織，但是該非晶組織比表面積和孔隙率低，難以實現載藥功能。CN102797010公開了一種在醫用鎂合金表面制備二氧化鈦活性膜層的方法，該方法制備的膜層具有多孔結構，雖然有利于實現載藥功能，但是體液中的侵蝕性離子，如Cl-，會穿過膜層上的小孔侵蝕鎂合金基體，導致鎂合金被腐蝕。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有鎂合金耐腐蝕性能差導致在人體內降解過快的問題，本發明提供一種鎂合金材料及其制備方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種鎂合金材料，包括鎂合金基體，所述鎂合金基體上設置有納米二氧化鈦/納米氧化鋅復合膜層。

進一步地，納米二氧化鈦/納米氧化鋅復合膜層的厚度為1-10μm。

進一步地，納米二氧化鈦的粒徑為10-50nm。

進一步地，納米氧化鋅的粒徑為10-30nm。

進一步地，納米二氧化鈦/納米氧化鋅復合膜層中還含有納米氧化鋁。