[发明专利]一种Zn-Ag系锌合金及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种Zn‑Ag系锌合金及其制备方法与应用。本发明Zn‑Ag系锌合金包括Zn和Ag；以重量百分比计，所述Zn‑Ag系锌合金中所述Ag的质量百分含量为0～30％，但不包括0。它的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述Zn和所述Ag混合，得到混合物；(2)将所述混合物按照下述a)或b)步骤进行处理，然后冷却，即得到所述Zn‑Ag系锌合金；a)在CO₂和SF₆气氛保护下，将所述混合物进行熔炼或烧结；b)在真空气氛保护下，将氢气溶于所述混合物进行所述熔炼。本发明制备的Zn‑Ag系锌合金具有适宜的力学性能、可调节的腐蚀速率和良好的细胞相容性、血液相容性，还具备优异的抗菌性能，能用于生物医用植入器械的制备。

技术领域

本发明涉及一种Zn-Ag系锌合金及其制备方法与应用，属于医用金属材料制备技术领域。

背景技术

近年来，可降解金属由于所具有的优良力学性能、生物相容性及体内可降解性，在生物医用领域，尤其是植入医疗器械领域中得到越来越广泛的关注。

目前被广泛研究的可降解金属材料主要包括镁、铁、锌及其合金。其中，可降解医用镁合金是近年来的研究热点，不同的合金体系如Mg-Ca、Mg-Sr、Mg-Zn等，新型结构如多孔、纳米晶以及非晶结构的设计，以及表面改性技术层出不穷，诸多措施都使得镁合金应用领域越来越广泛。尽管镁合金有一系列的优点，但是降解过快以及析氢严重一直是镁合金应用难以克服的一个瓶颈。同时相比于镁合金，铁基合金在体内能够较稳定存在，降解速率过慢，其腐蚀产物会引发炎症反应等问题也使其进一步应用受到了阻碍，所以开发一种具有合适的降解速度且具有良好的组织相容性的可降解金属材料成为一种需求。

从生理学角度来看，锌是人和动物正常生长、生殖和延长寿命所必需的元素，参与许多酶的合成，发挥调控作用。一个成年人每天需要10-15mg的锌，哺乳期妇女每日需要30-40mg的锌，正常成人体含锌2-4g，其中60％存在于肌肉，30％存在于骨骼。锌参与控制蛋白质合成与核酸的代谢，调节细胞的合成和功能，参与许多生物膜的形成，对成骨性骨修复和矿物化有促进作用，控制机体的生长发育。锌缺乏会降低成骨细胞活性，影响胶原和蛋白多糖的合成和碱性磷酸酶的活性，影响人体生长发育、免疫系统、骨骼和生殖系统等。

银是工业中常用的一种合金化元素，在医学上也有广泛应用，如被用于制作植入型的电极或电子检测装置，采用电的生物刺激用银可以促进骨头和皮肤的生长；由于其优异的杀菌性能，胶态银做成药膏可用于治疗烧伤和皮肤感染，妇科洗涤、消毒、杀菌等。

发明内容

本发明的目的是提供一种Zn-Ag系锌合金及其制备方法与应用，本发明制备的Zn-Ag系锌合金具有适宜的力学性能、可调节的腐蚀速率和良好的细胞相容性、血液相容性，还具备优异的抗菌性能，能用于生物医用植入器械的制备。

本发明提供的Zn-Ag系锌合金，它包括Zn和Ag；

以重量百分比计，所述Zn-Ag系锌合金中所述Ag的质量百分含量为0～30％，但不包括0。

本发明提供的所述Zn-Ag系锌合金具体可为下述1)-4)中的任一种，以重量百分含量计：

1)由98～99.5％的Zn和0.5％～2％的Ag组成；

2)由99.5％的Zn和0.5％的Ag组成；

3)由99.0％的Zn和1.0％的Ag组成；

4)由98.0％的Zn和2.0％的Ag组成。

上述的Zn-Ag系锌合金中，所述Zn-Ag系锌合金中还包括微量元素；