[發明專利]一種植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架及其制備方法

在審

• 申請號: 201810408301.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108677074A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 王甲林
• 申請（專利權）人: 王甲林
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/06;A61L31/02;A61L31/10;A61L31/14;A61L31/16
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1.一種植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 12.5-13、Nd 3.6-3.8、Ca 3.2-3.8、Mn 1.1-1.3、Y 0.5-0.8、Zr 0.2-0.4、Sn0.5-0.7、Gd 0.4-0.5、Sr 0.2-0.3，Nd/Y 4.55-7，Gd/Zr 1.1-2.4，其余為Mg和不可避免的雜質元素，所述不可避免的雜質元素的組分及各組分重量百分比為：Fe 0.002-0.005％，Ni0.005-0.008％，Si 0.015-0.05％，金相組織中Mg₃Nd析出物粒徑為0.10-0.15μm，Mg₃Y₂Zn₃析出物粒徑為0.15-0.20μm，金相組織中Ca₂Mg₆Zn₃析出物粒徑為0.3-0.5μm，鎂合金晶粒為50-60μm，抗拉強度300-380MPa，屈服強度180-250MPa，伸長率20-35％。

2.如權利要求1所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 12.6-12.8、Nd 3.65-3.75、Ca 3.3-3.7、Mn 1.15-1.25、Y0.55-0.75、Zr 0.25-0.35、Sn 0.55-0.65、Gd 0.42-0.48、Sr 0.22-0.28，Nd/Y 4.55-7，Gd/Zr 1.1-2.4，其余為Mg和不可避免的雜質元素，所述不可避免的雜質元素的組分及各組分重量百分比為：Fe 0.002-0.005％，Ni 0.005-0.008％，Si 0.015-0.05％。

3.如權利要求2所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 12.5、Nd 3.6、Ca 3.2、Mn 1.1、Y 0.52、Zr 0.2、Sn 0.5、Gd0.4、Sr 0.25，Nd/Y 6.92，Gd/Zr 2，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

4.如權利要求2所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 12.6、Nd 3.65、Ca 3.3、Mn 1.15、Y 0.55、Zr 0.25、Sn 0.55、Gd0.42、Sr 0.22，Nd/Y 6.63，Gd/Zr 1.68，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

5.如權利要求2所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 12.8、Nd 3.75、Ca 3.7、Mn 1.25、Y 0.75、Zr 0.35、Sn 0.65、Gd0.48、Sr 0.28，Nd/Y 5，Gd/Zr 1.37，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

6.如權利要求2所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架，其特征在于：由以下質量百分比的元素組成：Zn 13、Nd 3.8、Ca 3.8、Mn 1.3、Y 0.8、Zr 0.35、Sn 0.7、Gd 0.5、Sr 0.3，Nd/Y 4.75，Gd/Zr 1.43，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

7.如權利要求1-6任一項所述的植入心臟的醫用可降解耐腐蝕鎂合金支架的制備方法，其特征在于：

(1)原料選取

純度為99.99％的Mg錠，純度為99.99％的Zn錠、Zn質量比占53wt％的Mg-Zn中間合金、Nd質量比占18wt％的Mg-Nd中間合金、Gd質量比占25％的Mg-Gd中間合金、Y質量比占Mg-Y中間合金、Zr質量比占30％的Mg-Zr中間合金，其他所需元素以中間合金或單質的形式按照目標鎂合金成分進行備料；

(2)合金熔煉

合金熔煉在氣體保護電阻爐中進行，先用KCl∶NaCl重量比為2∶1的熔鹽清洗植物坩堝，然后將坩堝放入到電阻爐中預熱至530-550℃，裝入Mg錠升溫至700℃，待Mg錠全部熔化后升溫至750-800℃，依次加入Zn錠和Mg-Zn中間合金、Mg-Nd中間合金、Mg-Gd中間合金、Mg-Y中間合金、Mg-Zr中間合金以及剩下的原料，充分攪拌熔化靜置20-30min，熔煉全程通入保護氣，保護氣組成為：CO2體積比為50％，SF6體積比為1-2％，余量為氬氣；熔煉過程加入的精煉劑占合金溶液重量的1.2-1.5％，精煉劑成分是氯化鎂占65wt％、氯化鉀占15wt％，氯化鋇占15wt％、氯化釓占5wt％，待合金冷卻至720℃后，除渣澆鑄在事先預熱至清潔的直徑為30mm的模具中，待溫度達到室溫，取出鑄棒，準備進行熱擠壓工藝處理；

(3)熱擠壓處理

先進行均勻化退火，在450℃條件下，保溫12小時，消除鑄造過程中形成的晶內偏析，然后水冷，形成過保和固溶體；在擠壓之前，使用粗砂紙去除原材料表面的氧化皮，放在保溫爐中，200℃條件下保溫30min，擠壓的溫度定為350℃，同時將模具和擠壓筒分別在擠壓機上的保溫爐中進行保溫，保溫的溫度與擠壓溫度相同，采用的潤滑油為植物潤滑油，擠壓速度為40-50mm/s，擠壓比為16:1，獲得醫用可降解耐腐蝕鎂合金；

(4)后續處理

將步驟(3)制備的醫用可降解耐腐蝕鎂合金進行激光雕刻成為支架，然后進行拋光，拋光之后用10-15wt％的酸液清洗再用超聲波清洗，超聲波頻率為50-60khz，反復清洗3次，單次清洗時間為10分鐘；之后對所述支架通過噴涂膠原蛋白進行載藥涂層處理，涂層厚度為0.1-0.2mm。