[發明專利]一種可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202011294560.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112472868A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 朱世杰;白明云;關紹康;王瑞罡;辛麗娜;張亞博;王利國;王俊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;鄭州美港高科生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/04
• 分類號: A61L27/04;A61L27/50;A61L27/58;A61L31/02;A61L31/14;C22C23/06;C22F1/06;B21C23/02;B21C37/04;C22C1/03
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

1.一種可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金，其特征在于：其化學成分按質量百分比計為：Nd：1.0-3.0%，Zn： 0.3-0.7%， Sc： 2.0-8.0%，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

2.如權利要求1所述的可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金，其特征在于：該Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金材料半連續鑄造后，其組織特征為等軸晶，經過350-450℃，擠壓比為11~30擠壓，其基體中均勻分布大量MgNd相。

3.如權利要求1所述的可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金，其特征在于：按Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金材料的組成且Nd、Zn、Sc的重量百分含量過量10~20%準備爐料，然后熔煉制成普通Mg-Nd-Zn-Sc鎂合金；其中Mg、Zn、Nd、Sc的爐料分別為高純鎂錠、高純鋅錠、Mg-Nd中間合金和Mg-Sc中間合金。

4.如權利要求3所述的可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金，其特征在于：所述Mg-Nd中間合金為Mg-30wt%Nd中間合金，Mg-Sc中間合金為Mg-30%Sc中間合金。

5.如權利要求1所述的可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物醫用鎂合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步 鑄態Mg-Nd-Zn-Sc合金的制備

（1）將坩堝、扒渣工具、攪拌棒以及模具加熱到200~250℃，然后取出，刷上鑄造用涂料，然后放入烘箱烘干，同時預熱烘干爐料；

（2）將清理干凈的坩堝放入電阻爐中，設定溫度為450℃，待爐溫達到時，通入二氧化碳和六氟化硫的混合氣體，其中，二氧化碳和六氟化硫的體積比為97：3；

（3）通入混合保護氣20min后加入烘干的高純鎂錠，同時升溫至720℃；待爐料高純鎂錠完全熔化后，向坩堝中加入烘干的Mg-Sc中間合金,加熱10-15min后，將溫度升至800℃，開始計時保溫，保溫時間為90min；保溫結束后，加入烘干的Mg-Nd中間合金，同時降溫至720℃，加熱10-15min后加入烘干的高純鋅錠，加熱10-15min后進行攪拌，攪拌速度均勻，方向逆時針且不要碰觸坩堝內壁和底部，攪拌時間為3min，靜置10min后扒渣并再次靜置15min；

（4）取出預熱烘干后的模具并向其中通入保護氣1min；

（5）取出坩堝，進行澆鑄，脫模后即制得普通凝固態Mg-Nd-Zn-Sc合金；

第二步 擠壓合金試樣的制備

（1）將鑄造好的合金坯料使用線切割機切下一個圓柱體，使用砂輪機打磨干凈；

（2）將清理干凈的坯料置于氧化鋁粉末中放入保溫爐中，在350-450℃條件下進行均勻化退火24h；

（3）將退火完成的坯料的氧化層再次打磨干凈；

（4）將坯料放入涂上潤滑劑放入模具中，將溫度調到400℃，進行預熱；待溫度到達400℃之后，保溫20min進行擠壓，擠壓比為11~30，擠壓速率為1~4m/min，擠壓過程中擠壓筒、墊片、模具、坯料的溫度分別為250℃，300℃，350℃，400℃；

（5）擠壓結束后將擠壓得到的棒材進行水冷得到目標產品。