[發明專利]一種可降解鎂合金股骨內固定螺釘及其制備方法

在審

• 申請號: 202011181359.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112281037A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 陳民芳;王亮;由臣
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 廖曉榮

1.一種可降解的鎂合金股骨內固定螺釘，包括釘頭和釘體，其特征在于，所述固定螺釘采用力學性能優異、降解速率較低的可降解鎂合金材料制成；所述釘頭為球形，球形釘頭的上端設有用于擰緊的梅花槽結構，釘體為全螺紋結構，釘頭和釘體間有過度圓角。

2.根據權利要求1所述的可降解的鎂合金股骨內固定螺釘，其特征在于，螺釘的釘頭頭部直徑在5.8～6.0mm之間，梅花槽寬度在3.0～3.35mm之間，釘體螺紋部分的外徑在3.5～4.0mm之間，內徑在2.3～2.5mm之間，螺距在1.10～1.25mm之間，螺紋牙頂寬度為0.05～0.15mm之間，螺釘總長度在28～32mm之間，小牙型角為3°～8°之間，大牙型角為35°～42°之間。

3.根據權利要求1或2所述的可降解的鎂合金股骨內固定螺釘，其特征在于，所述鎂合金材料采用純度大于99.99％的純鎂鑄錠作為鎂原料，采用純度大于99.9％的鋅粒作為鋅原料，采用質量分數為25％的鎂鈣中間合金作為鈣原料，采用質量分數為10％的鎂錳中間合金作為錳原料，制備得到的包含鈣質量分數0.19％～0.21％，鋅質量分數2.0％～2.9％，錳的質量分數0.3％～0.9％，其余為鎂和不可避免雜質的鎂合金。

4.可降解的鎂合金股骨內固定螺釘的制備方法，其特征在于，包括：

1)冶煉，將權利要求3所述鎂合金所用原料酸洗烘干后放入石墨坩堝中，通入保護氣SF6：N₂＝0.4％:99.6％，并保持熔煉過程在保護氣氛環境下進行；待鎂鑄錠和中間合金融化后，使用手持電鉆攪拌金屬液，并向金屬熔體中加入經過預熱的鋅粒，繼續手持電鉆攪拌5～10min；熔煉爐溫度到720～730℃后，開始高剪切攪拌，隨后進行超聲分散，靜置5～10min，待溫度降到690℃后澆鑄到預熱好的模具中，冷卻后得到Ф60mm的鑄錠；

2)固溶處理，鑄態合金試樣放置于箱式爐中，設置10℃/min為箱式爐的升溫時間，加熱至420℃，隨后保溫24h并用65℃熱水進行淬火處理，以得到過飽和固溶體；

3)熱擠壓，將擠壓機升溫至315℃，擠壓前半小時對扒皮后的合金鑄錠進行預熱處理，然后在315℃下熱擠壓成直徑8mm的棒材，擠壓速度為2-3mm/s；

4)螺釘加工，把擠壓成型的棒材通過車床加工出權利要求2設計優化后的鎂合金螺釘。