[发明专利]一种可降解生物医用锻造态镁合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可降解生物医用锻造态镁合金，属于可降解生物医用材料领域。一种可降解生物医用锻造态镁合金，质量百分比组成为：3.3~9%Zn，0.1~0.6%Zr，0.75~2%Y，Zn/Y质量比大于4.38且小于6，余量为Mg。该镁合金不仅力学性能良好，耐腐蚀性能好，而且具有良好的生物相容性，适合作为多孔镁合金材料、整形外科材料、口腔植入材料、骨板骨钉等骨修复材料，特别适合作为心血管支架材料和骨科修复材料。

技术领域

本发明属于可降解生物医用材料领域，特别涉及一种可降解生物医用锻造态镁合金及其制备方法。

背景技术

生物医用镁合金是一种理想的生物医用金属植入材料，由于其在生物力学相容性、生物相容性、可生物降解性以及经济适用性等多方面的优势，近些年来受到国内外广大生物材料研究学者的普遍关注。但生物医用镁合金在人体生理环境存在腐蚀过快的问题，使其在骨愈合或血管堵塞恢复之前即已丧失机械完整性和力学性能有效性，导致治疗失败，同时还可能引起其他不良反应。因此，尽快开发高强度、高韧性、高耐蚀的生物医用镁合金并尽早应用于临床的工作任务迫在眉睫。

公开号为CN107541632A的专利文献公开了一种生物医用Mg-Zn-Zr镁合金及其制备方法。该合金组分及各组分质量百分含量为：Zn：0.8-3.0%，Zr：0.4-0.8%，其余为Mg及不可避免的杂质。本发明在镁合金中添加合金元素Zn和Zr，提高镁合金的力学性能及耐腐蚀性能；同时，Zn及Zr属于对人体无害的元素，以确保合金在人体降解后不危害人体健康。本发明的生物医用Mg-Zn-Zr镁合金的制备方法通过原料熔炼、浇铸以及固溶处理即得到生物医用镁合金，该发明的优点在于，Mg-Zn-Zr镁合金的析出相较少，从而有利于减轻电偶腐蚀；固溶后组织均匀性提高，有效提高合金的力学性能。但是该发明生物医用Mg-Zn-Zr镁合金的强度较差，而且耐蚀性能一般。

公开号为CN104195483A的专利文献公开了一种提高Mg-Zn-Y-Zr镁合金耐腐蚀性的热处理工艺，特别是涉及一种能够显著提高镁合金的耐腐蚀性能，同时还使合金保留着较高的屈服强度和抗拉强度的热处理工艺。将变形态镁合金用铝箔包裹严密，进行两级固溶处理，在300~330℃保温2~4小时，随炉升温至400~450℃，在此温度下再保温2~4小时，然后水淬冷却至室温。该发明能够显著提高镁合金的耐腐蚀性能，解决了镁合金抗腐蚀能力差的问题，同时还使合金保留着较高的屈服强度和抗拉强度，拓宽了镁合金的实际工程应用。该发明通过两级固溶处理，提高了Mg-Zn-Y-Zr镁合金的耐蚀性，但是其耐蚀性能还有很大的提升空间，而且强度性能也有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的一个技术问题是提供一种可降解生物医用锻造态镁合金，该镁合金不仅力学性能良好，耐腐蚀性能好，而且具有良好的生物相容性，适合作为多孔镁合金材料、整形外科材料、口腔植入材料、骨板骨钉等骨修复材料，特别适合作为心血管支架材料和骨科修复材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述可降解生物医用锻造态镁合金的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种可降解生物医用锻造态镁合金，其质量百分比组成为：3.3~9%Zn，0.1~0.6%Zr，0.75~2%Y，Zn/Y质量比大于4.38且小于6，余量为Mg。

优选地，所述可降解生物医用锻造态镁合金的质量百分比组成为：3.6~5.6%Zn，0.1~0.39%Zr，0.75~1%Y，Zn/Y质量比大于4.38且小于6，余量为Mg。

优选地，所述可降解生物医用锻造态镁合金的质量百分比组成为：4.45%Zn，0.38%Zr，0.75%Y，Zn/Y质量比大于4.38且小于6，余量为Mg。

优选地，所述可降解生物医用锻造态镁合金的质量百分比组成为：6.5~7.8%Zn，0.41~0.6%Zr，1.17~1.72%Y，Zn/Y质量比大于4.38且小于6，余量为Mg。