[发明专利]一种高塑性可降解LiZn4

权利要求书

1.一种高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物，其特征在于：所述金属间化合物中各组分的质量百分比为：所属X元素为Cu，Mg，Ca，Sr，Mn，Fe，Ag，Co，Cr，Ti，Sn，Si，Se或Ge中的一种或多种的混合，其中Cu为0.01～2.75wt％，Mg为0.01～9.9wt％，Ca为0.01～5.8wt％，Sr为0.01～9.5wt％，Mn为0.01～8.5wt％，Fe为0.01～6.1wt％，Ag为0.01～10.5wt％，Co为0.01～6.4wt％，Cr为0.01～4.4wt％，Ti为0.01～4.8wt％，Sn为0.01～5wt％，Si为0.01～5wt％，Se为0.01～5wt％，Ge为0.01～5wt％，余量为β-LiZn₄相，β-LiZn₄中Li元素含量为0.91～1.6wt％；

所述的金属间化合物经高温均匀化处理→塑性加工→低温时效处理的过程后，其显微组织多级结构是由尺寸为5～50μm晶粒和晶内微米/纳米级Zn+β-LiZn₄片层组织构成，其相邻片层间距为0.2～0.7μm，显微硬度为150～200HV；

所述金属间化合物的室温拉伸屈服强度为200～500MPa，抗拉强度为450～800MPa、延伸率为18～40％；室温压缩屈服强度为500～800MPa，抗压强度为1000～2000MPa；

所述金属间化合物在模拟体液中的降解速度0.008～0.5mm/y；所述金属间化合物对细胞的细胞毒性低于2级。

2.如权利要求1所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的制备方法，其特征在于熔炼步骤如下，按照所述金属间化合物中各组分的质量百分比称取X原料与所述纯β-LiZn₄相原料进行混合，得到混合物在CO₂和SF₆或高纯氩气保护下在真空熔炼炉进行熔炼后浇注、冷却，即得到所述金属间化合物；其中熔炼温度为550～700℃，静置时间2～5min，浇铸温度430～600℃；

所述金属间化合物的制备加工流程为：高温均匀化处理→塑性加工→低温时效处理的过程，具体步骤如下：

(1)所述金属间化合物的高温均匀化处理工艺为，以1～20℃/min的速度升温至220～260℃，随后以0.5～5℃/min的速度升温至280～360℃，保温1～7小时后在0～100℃水中或油中淬火；

(2)所述金属间化合物的塑性变形工艺至少为轧制、挤压以及锻造中一种，变形温度为210～360℃；

(3)所述金属间化合物的低温时效的工艺为，以2～6℃/min的速度升温至100～200℃，保温5～60小时后随炉冷却。

3.如权利要求2所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的制备方法，其特征在于所述轧制为多道次轧制，将所述金属间化合物和轧机轧辊同时预热至280～360℃后开始轧制，道次压下量5～30％，每两道次回炉5～15min，轧速0.3～0.7m/s。

4.如权利要求2所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的制备方法，其特征在于所述挤压的温度为210～360℃，挤压比为10～70，挤压速度为0.1～50mm/s，通过模具出口形状设计，可挤压为棒材、板材、管材多种形状。

5.如权利要求2所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的制备方法，其特征在于所述锻造包括在210～360℃的条件下对金属间化合物进行预热，锻造温度为210～360℃，所述保温的时间为2～10小时，所述锻造的速率不小于330mm/s。

6.如权利要求1所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的应用方法，其特征在于：所述金属间化合物适用于多种医用植入体。

7.如权利要求6所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的应用方法，其特征在于：所述金属间化合物适用于可降解骨科用植入物。

8.如权利要求6所述高塑性可降解LiZn₄-X金属间化合物的应用方法，其特征在于：所述金属间化合物适用于可降解口腔科材料。