[发明专利]一种医用耐腐蚀镁基合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种医用耐腐蚀镁基合金材料及其制备方法，其中，该合金材料包括合金基体和设于所述合金基体表面的涂层，所述合金基体由以下元素组成：Rb、Fe、Ta、Ca、P、V、Mo、I、Ag、B、Sr、Co，余量为Mg；所述涂层由以下原料组成：纳米羟基磷灰石、氧化石墨烯、45S5生物活性玻璃粉、钽酸镁。本发明制备的合金材料的耐腐蚀性大大提高，降解速率适中，可匹配损失部位的愈合速度，同时该合金材料也同时保持良好的力学性能，且生物相容性好，无细胞毒性，使用安全，完全可满足临床应用对植入金属材料的性能要求。

技术领域

本发明属于医用金属材料技术领域，具体涉及一种医用耐腐蚀镁基合金材料及其制备方法。

背景技术

镁及镁合金具有生物可降解性，是骨组织修复与替换用理想的金属材料之一。与常用医用金属材料相比，镁合金具有较高的比强度和比刚度，密度与人骨密度基本相当，弹性模量约为45 GPa，更接近于人骨。镁也是人体内仅次于钙、钠和钾的第四大矿物质元素，也是参与人体新陈代谢所必需的元素之一，其能激活体内多种酶，抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。近年来，镁及镁合金作为金属植入材料已备受关注。然而镁及镁合金的标准电极电位很低，在人体环境中耐腐性差，降解速率快，与人体内损伤部位的愈合速度不匹配，还不能满足临床应用对生物材料耐蚀性能的要求。为了增强镁及镁合金的耐腐蚀性，通常会在金属表面包裹涂层，然而目前所使用的涂层还无法很好的阻隔水分子的渗透，致使镁及镁合金仍会部分快速降解，并且其降解时还会产生氢气，很容易导致金属表面的涂层脱落，致使镁及镁合金暴露在外，严重影响金属材料的各项性能，限制了其在临床上进一步推广使用。

发明内容

为此，本发明提供一种医用耐腐蚀镁基合金材料及其制备方法，解决现有技术中至少一种技术问题。

为此，本发明提供一种医用耐腐蚀镁基合金材料，该合金材料包括合金基体和设于所述合金基体表面的涂层，

所述合金基体由以下质量百分数的元素组成：Rb 1.2-3.1%、Fe 0.4-2.7%、Ta1.2-2.6%、Ca 1.5-3%、P 2.1-3.2%、V 1.1-2.3%、Mo 0.9-1.5%、I 0.3-1.1%、Ag 0.7-1.6%、B1.1-1.9%、Sr 0.5-1.6%、Co 1.3-2.2%，余量为Mg；

所述涂层由以下原料组成：纳米羟基磷灰石、氧化石墨烯、45S5生物活性玻璃粉、钽酸镁。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述涂层由以下重量份的原料组成：纳米羟基磷灰石12-25份、氧化石墨烯4-10份、45S5生物活性玻璃粉2-5份、钽酸镁1-3份。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述合金基体由以下质量百分数的元素组成：Rb 1.4-2.7%、Fe 0.7-2.5%、Ta 1.4-2.3%、Ca 1.6-2.8%、P 2.2-3%、V 1.2-2.1%、Mo 1-1.4%、I 0.5-0.9%、Ag 0.8-1.4%、B 1.2-1.8%、Sr 0.7-1.3%、Co 1.4-2%，余量为Mg。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述合金基体由以下质量百分数的元素组成：Rb 2.5%、Fe 1.3%、Ta 1.9%、Ca 2.4%、P 2.8%、V 1.7%、Mo 1.1%、I 0.7%、Ag 1.3%、B 1.4%、Sr 0.9%、Co 1.7%，余量为Mg；

所述涂层由以下重量份的原料组成：纳米羟基磷灰石17份、氧化石墨烯6份、45S5生物活性玻璃粉2.8份、钽酸镁1.5份。

为此，本发明提供医用耐腐蚀镁基合金材料，包括以下制备步骤：

步骤1、按照上述质量百分数称重各金属原料；