[發(fā)明專利]一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910575677.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110144505B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬春華;許東光;楊浩;仲志國(guó);秦怡;李書(shū)義;李根全;盧志文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南陽(yáng)師范學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C22C23/04
• 分類(lèi)號(hào): C22C23/04;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 鄭州知己知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 楊小燕

本發(fā)明提供了一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金，屬于可降解生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金，質(zhì)量百分比組成為：3.3~9%Zn，0.1~0.6%Zr，0.75~2%Y，Zn/Y質(zhì)量比大于4.38且小于6，余量為Mg。該鎂合金不僅力學(xué)性能良好，耐腐蝕性能好，而且具有良好的生物相容性，適合作為多孔鎂合金材料、整形外科材料、口腔植入材料、骨板骨釘?shù)裙切迯?fù)材料，特別適合作為心血管支架材料和骨科修復(fù)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可降解生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，特別涉及一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金及其制備方法。

背景技術(shù)

生物醫(yī)用鎂合金是一種理想的生物醫(yī)用金屬植入材料，由于其在生物力學(xué)相容性、生物相容性、可生物降解性以及經(jīng)濟(jì)適用性等多方面的優(yōu)勢(shì)，近些年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外廣大生物材料研究學(xué)者的普遍關(guān)注。但生物醫(yī)用鎂合金在人體生理環(huán)境存在腐蝕過(guò)快的問(wèn)題，使其在骨愈合或血管堵塞恢復(fù)之前即已喪失機(jī)械完整性和力學(xué)性能有效性，導(dǎo)致治療失敗，同時(shí)還可能引起其他不良反應(yīng)。因此，盡快開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度、高韌性、高耐蝕的生物醫(yī)用鎂合金并盡早應(yīng)用于臨床的工作任務(wù)迫在眉睫。

公開(kāi)號(hào)為CN107541632A的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種生物醫(yī)用Mg-Zn-Zr鎂合金及其制備方法。該合金組分及各組分質(zhì)量百分含量為：Zn：0.8-3.0%，Zr：0.4-0.8%，其余為Mg及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明在鎂合金中添加合金元素Zn和Zr，提高鎂合金的力學(xué)性能及耐腐蝕性能；同時(shí)，Zn及Zr屬于對(duì)人體無(wú)害的元素，以確保合金在人體降解后不危害人體健康。本發(fā)明的生物醫(yī)用Mg-Zn-Zr鎂合金的制備方法通過(guò)原料熔煉、澆鑄以及固溶處理即得到生物醫(yī)用鎂合金，該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，Mg-Zn-Zr鎂合金的析出相較少，從而有利于減輕電偶腐蝕；固溶后組織均勻性提高，有效提高合金的力學(xué)性能。但是該發(fā)明生物醫(yī)用Mg-Zn-Zr鎂合金的強(qiáng)度較差，而且耐蝕性能一般。

公開(kāi)號(hào)為CN104195483A的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種提高M(jìn)g-Zn-Y-Zr鎂合金耐腐蝕性的熱處理工藝，特別是涉及一種能夠顯著提高鎂合金的耐腐蝕性能，同時(shí)還使合金保留著較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的熱處理工藝。將變形態(tài)鎂合金用鋁箔包裹嚴(yán)密，進(jìn)行兩級(jí)固溶處理，在300~330℃保溫2~4小時(shí)，隨爐升溫至400~450℃，在此溫度下再保溫2~4小時(shí)，然后水淬冷卻至室溫。該發(fā)明能夠顯著提高鎂合金的耐腐蝕性能，解決了鎂合金抗腐蝕能力差的問(wèn)題，同時(shí)還使合金保留著較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，拓寬了鎂合金的實(shí)際工程應(yīng)用。該發(fā)明通過(guò)兩級(jí)固溶處理，提高了Mg-Zn-Y-Zr鎂合金的耐蝕性，但是其耐蝕性能還有很大的提升空間，而且強(qiáng)度性能也有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金，該鎂合金不僅力學(xué)性能良好，耐腐蝕性能好，而且具有良好的生物相容性，適合作為多孔鎂合金材料、整形外科材料、口腔植入材料、骨板骨釘?shù)裙切迯?fù)材料，特別適合作為心血管支架材料和骨科修復(fù)材料。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備上述可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金，其質(zhì)量百分比組成為：3.3~9%Zn，0.1~0.6%Zr，0.75~2%Y，Zn/Y質(zhì)量比大于4.38且小于6，余量為Mg。

優(yōu)選地，所述可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金的質(zhì)量百分比組成為：3.6~5.6%Zn，0.1~0.39%Zr，0.75~1%Y，Zn/Y質(zhì)量比大于4.38且小于6，余量為Mg。

優(yōu)選地，所述可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金的質(zhì)量百分比組成為：4.45%Zn，0.38%Zr，0.75%Y，Zn/Y質(zhì)量比大于4.38且小于6，余量為Mg。

優(yōu)選地，所述可降解生物醫(yī)用鍛造態(tài)鎂合金的質(zhì)量百分比組成為：6.5~7.8%Zn，0.41~0.6%Zr，1.17~1.72%Y，Zn/Y質(zhì)量比大于4.38且小于6，余量為Mg。