[发明专利]一种生物可降解LiZn4

权利要求书

1.一种生物可降解LiZn₄-Zn复相材料，其特征在于：该材料中不同相的质量百分比是：金属间化合物LiZn₄为15.5～95wt％，Zn相为余量；

所述的可降解LiZn₄-Zn复相材料的显微组织是由一级或双级Zn+β-LiZn₄片层组织构成；其中一级Zn+β-LiZn₄片层组织为微米级，相邻片层间距为1～5μm；双级Zn+β-LiZn₄片层组织为纳米级，其相邻片层间距为0.04～1μm。

2.如权利要求1所述一种生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按照所述复相材料中相质量百分比称取纯Zn和金属间化合物LiZn₄，然后将称取的纯Zn和金属间化合物LiZn₄进行原料混合，得到混合物，在CO₂和SF₆或高纯氩气保护下，将所述混合物在真空熔炼炉进行熔炼后浇注、冷却，即得到所述可降解LiZn₄-Zn复相材料；其中熔炼温度为450～650℃，静置时间2～5min，浇铸温度430～630℃。

3.如权利要求2所述生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于所述方法还包括对所述材料进行高温均匀化处理→低温时效处理→塑性加工的过程，具体步骤如下：

(1)所述材料的高温均匀化处理的工艺为，以2～6℃/min的速度升温至220～280℃，随后以0.5～1℃/min的速度升温至320～380℃，保温1～7小时后淬火；

(2)所述材料的低温时效的工艺为，以2～6℃/min的速度至100～200℃，保温2～8小时后随炉冷却；

(3)所述材料的塑性加工工艺至少为轧制、挤压、拉拔以及锻造中一种，且上述塑性加工工艺的加工温度为60～299℃。

4.根据权利要求3所述的生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于：所述轧制温度为60～299℃，每道次压下量5～30％，每两道次回炉5～15min，轧辊速度0.3～0.7m/s。

5.根据权利要求3所述的生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于：所述挤压的温度为60～299℃，挤压比为10～70，挤压速度为0.1～50mm/s，挤压为棒材、板材、管材多种形状。

6.根据权利要求3所述的生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于：所述拉拔工艺是将退火后的棒材经过打磨以后穿过拉丝模具进行拉拔，拉拔的每道次变形量为减径0.05～1mm，每道次后在60～299℃退火1分钟，然后进行下一道次的拉拔，直到最终尺寸。

7.根据权利要求3所述的生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于：所述锻造包括在60～299℃的条件下进行预热，然后在60～299℃的条件下进行锻造的步骤，预热保温的时间为2～10小时，所述锻造的速率不小于330mm/s。

8.如权利要求3所述的一种生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于所述的可降解LiZn₄-Zn复相材料的室温拉伸力学性能屈服强度为200～500MPa，抗拉强度为300～600MPa、延伸率为30～120％。

9.如权利要求3所述的一种生物可降解LiZn₄-Zn复相材料的制备方法，其特征在于所述的可降解LiZn₄-Zn复相材料在模拟体液中的降解速度不超过20μm/y；所述的可降解LiZn₄-Zn复相材料对细胞的细胞毒性低于2级。