[发明专利]一种Zn-Se基合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Zn‑Se基合金材料及其制备方法和应用，所述Zn‑Se基合金材料，按质量百分比计，包括如下成份：Se 0.1～10wt.％，X 0.1～10wt.％，余量为Zn，所述X选自Ag、Cu、Sn中的至少一种。其制备方法为：按设计比例配取纯Zn锭、Se‑X中间合金，在保护气氛下熔炼获得熔体，浇铸成型获得Zn‑Se基铸锭，将铸锭进行均匀化退火，再将均匀化退火后的铸锭加工成合金板，将合金板进行轧制，轧制完成后，于保护气氛下进行时效处理，然后水冷至室温，本发明所制备的Zn‑Se基合金材料具有优异的力学性能与可降解性能，同时具有优异的生物活性，可作为生物医用植入物。

技术领域

本发明属于生物可降解锌合金技术领域，特别涉及一种Zn-Se基合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

锌基生物可降解金属材料被认为是潜在的新型生物材料，可用作生物可降解植入物，这主要是因为与镁基合金和铁基合金相比，锌基生物可降解金属材料具有理想的降解速率。与镁基和铁基材料相比，锌基材料显示出诱人的特性，使其成为生物医学应用的潜在替代品。然而，锌的机械性能不足以满足大多数应用，因此锌合金可降解生物材料主要通过添加合金元素、快速凝固、热处理并通过变形等手段，可以在满足生物相容性和降解性能的基础上，有效提升合金的力学性能。

硒(Se)是人体必须微量元素之一，必须从外界摄取满足身体需求。硒可通过呼吸、进食或皮肤获得，其中90％以上源于食物。因此硒每天摄入量直接受食物硒含量影响，间接受环境中水、土壤中硒含量及饮食习惯的影响。人体不能自身合成硒，所以必须通过外界摄入硒来满足人体需要。硒被医学界和营养界称为“生命的火种”，“视力、细胞、肝脏保护神”，“有害重金属的解毒剂”和“防癌之王”。硒的作用机理主要是通过各种硒酶和硒蛋白来实现。近年来对硒预防和治疗癌症的作用及其作用机制等进行了广泛和深入的研究，并取得了相应进展。医学界称“硒”是延长寿命最重要的矿物质营养素，是一种珍贵稀有的矿物质，只存在于少量的天然食物中，目前的临床研究也证实硒对癌症、糖尿病、高脂型血病、动脉硬化、皮肤不良、白内障、肾脏病、心脏病、肝病、风湿病、过敏性体质、胃溃疡、肥胖、高血压等都具有很高的防治效果。硒是一种多功能的生命营养素，其防治疾病机理有清除自由基、抗氧化(V_E的50-100倍)、强力抑制过氧化脂质的产生、增强免疫功能(20-30倍)、保护生物细胞膜、增强前列腺调节功能、防止血凝、清除胆固醇、具有与胰岛素相同的作用，能明显促进细胞摄取糖的能力、血液循环防止皮肤老化、降低致癌物的诱癌性、消除体内突变的异常细胞、组织癌细胞的分裂与生长等。另外除防治癌症外，硒对防治心血管疾病、糖尿病以及抗衰老都有好的作用。

由Zn-Se相图可知Zn的熔点为420℃，沸点为907℃，而Se的熔点为220℃，沸点为685℃，熔点沸点温度低，并且挥发性大难以溶解，更重要的是Zn与Se之间固溶能力极差，现有技术仅能采用沉积的方法制备微纳米级的Zn-Se合金，现有技术中还未有采用熔炼的方法制备的Zn-Se基合金的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种Zn-Se基合金材料及其制备方法和应用。本发明的制备方法通过引入了Se与其他金属的化合物，实现了采用熔炼的方法得到Zn-Se基合金材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种Zn-Se基合金材料，所述Zn-Se基合金材料，按质量百分比计，包括如下成份：Se 0.1～10wt.％，X 0.1～10wt.％，余量为Zn，所述X选自Ag、Cu、Sn中的至少一种。