[發(fā)明專利]一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法

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• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114602993A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 帥歌國;沈鳴昱;庾喚明;萬利強;殷怡婷;崔宏
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟致圓微管技術(shù)有限公司
• 主分類號: B21C37/00
• 分類號: B21C37/00;B23P23/04;C22C23/04;C23F3/03;C22F1/06;C22F1/02
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本發(fā)明公開了一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法，所述所選鎂型材為純鎂和鎂鋅合金，其中鋅含量為wt2％?wt6％；本發(fā)明最薄可以軋制到0.05mm，鎂材的形變加工方式不是單一的軋制，現(xiàn)有工藝中軋制變形量大的情況下型材容易軋裂，常出現(xiàn)肉眼不可見的微觀裂紋，嚴(yán)重影響材料性能，所以對型材的軋制變形量把控是非常重要的，小變形量又嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，以及在多軋制過程中引入的外來雜質(zhì)的風(fēng)險，嚴(yán)重影響板材的表面及整體的材料性能，本專利采用大變形量的擠壓成筒狀，裁剪成板狀再進一步的軋制，這樣提高生產(chǎn)效率的同時又可以獲得晶粒細小且均勻的高性能箔材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法。

背景技術(shù)

鎂的密度為1.74g/cm3，僅為鋁密度的2/3，鋼密度的1/4，這一特性使純鎂被廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空、電子通信、生產(chǎn)生活、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，是21世紀(jì)最有應(yīng)用前景的金屬結(jié)構(gòu)材料，然而，鎂為密排六方結(jié)構(gòu)，室溫下只能沿基面發(fā)生滑移，常溫下塑性較差，不易發(fā)生變形，因此，提高純鎂力學(xué)性能是目前亟待解決的核心問題，研究表明，晶粒大小對金屬材料的強度與塑性有著顯著的影響，這是因為晶粒越小，晶界越多，加強了金屬間的結(jié)合力，從而限制了位錯的運動，因此，可以通過細晶強化的手段提高鎂材的力學(xué)性能。

目前，金屬材料的細晶強化主要是通過大塑性變形來實現(xiàn)的，這是一種通過機械方法制備塊體超細晶材料的技術(shù)，主要包括高壓扭轉(zhuǎn)、等通道轉(zhuǎn)角擠壓和軋制。

高壓扭轉(zhuǎn)是在變形體高度方向施加壓力的同時，通過主動摩擦作用在其橫截面上施加一扭矩，促使變形體產(chǎn)生軸向壓縮和切向剪切變形的特殊塑性變形工藝。等通道轉(zhuǎn)角擠壓加工技術(shù)是一種可以獲得亞微米級的細晶/超細晶材料的有效手段之一，其原理是材料通過轉(zhuǎn)角處時，會受到強烈的剪切力，內(nèi)部晶粒發(fā)生碎化，位錯進行堆積、纏結(jié)，形成位錯胞狀結(jié)構(gòu)，再形成位錯墻，最終變成新的晶界，從而實現(xiàn)組織細化，軋制是由軋件與軋輥之間的摩擦力將軋件拉進不同旋轉(zhuǎn)方向的軋輥之間使之產(chǎn)生塑性變形的過程，具有對設(shè)備要求低、操作簡單的優(yōu)點。

金屬鎂及鎂合金箔材可運用于疝氣補片，口腔膜等醫(yī)療器械上，國內(nèi)制備0.1mm以下的金屬鎂箔材技術(shù)非常不成熟，故而需要開發(fā)出一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法，采用大變形量的擠壓成筒狀，裁剪成板狀再進一步的軋制，這樣提高生產(chǎn)效率的同時又可以獲得超細晶的高性能箔材，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材，所述所選鎂型材為純鎂和鎂鋅合金，其中鋅含量為wt2％-wt6％。

一種生物可降解的醫(yī)用金屬鎂及鎂合金箔材的制備方法，所述制備方法包括如下步驟，其中以下熱處理過程均在保護氣體氛圍下進行：

S1：預(yù)備圓柱形金屬鎂錠，加熱溫度250℃-450℃，保溫時間為1-7小時；

S2：預(yù)熱擠壓模具預(yù)熱150-300℃，預(yù)熱時間為1-7小時，其中上模采用多腔道分流模具，下模將分流的鎂材匯合后成型出筒狀鎂材；

S3：將S1中加熱后的金屬鎂錠和S2中的筒狀鎂材均置入大型擠壓機內(nèi)成型出鎂筒；

S4：進一步的經(jīng)過展板機，整平機，定長剪裁機一系列的機械加工，其中整平過程處在溫度為250℃-450℃的溫度下進行；

S5：將剪裁的定長板材開始精密軋制加工，其中材料的尺寸厚度為0.5-3mm，寬度為5-200mm，當(dāng)厚度大于2mm時，其下壓變形量在大于40％，當(dāng)厚度軋至0.5-2mm時，其下壓變形量在5％-35％，當(dāng)厚度軋至0.5mm以下時，其下壓變形量在10％-40％，在設(shè)置達到指定下壓量時可進行多道次軋制；