[发明专利]一种生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金，其特征在于：按照原子百分比计，该合金化学成分为：Zr 50.6-61％，Al 15.3-22.1％，Co 23.5-32％，Ag 0.01-6％。

2.按照权利要求1所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金，其特征在于：按照原子百分比计，该合金具有最大非晶形成尺寸的合金成分为：Zr 52.53％，Al 18.23％，Co27.24％，Ag 2％。

3.按照权利要求1所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金，其特征在于：该合金的特征热力学参数如下：玻璃转变温度T_g：480～490℃，过冷液相区△T：48～65℃，初始熔化温度T_m：830～920℃；都能够形成3mm以上的非晶合金棒材。

4.按照权利要求1所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金，其特征在于：该非晶合金具有良好的力学性能，压缩断裂强度：1.6～1.9GPa。

5.按照权利要求1-4任一所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

(1)以金属Zr、Al、Co和Ag为原料，在惰性气体保护下对原料进行加热熔炼，得到母合金锭；

(2)通过真空喷铸设备，将母合金锭重融后用惰性气体吹入金属模具中，冷却脱模后得到所述非晶合金。

6.按照权利要求5所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，各原料的纯度为工业纯或者试剂纯，Zr金属采用工业级海绵锆；惰性气体为氩气，加热熔炼的方法为电弧加热或感应加热。

7.按照权利要求5所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，母合金锭进行翻转熔炼，翻炼次数至少四次。

8.按照权利要求5所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，金属模具为铜模具，模具成型腔为棒状结构且直径≥3mm。

9.按照权利要求5所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，真空喷铸温度为1000℃，真空喷铸真空度为10^-2Pa。

10.按照权利要求1所述的生物相容性优异的无镍Zr基块状非晶合金的应用，其特征在于：该非晶合金的生物相容性优于TC4合金，在生物医疗领域具有广阔的应用前景；该合金具有较高压缩断裂强度和较低的弹性模量，因此在消费电子产品、医疗卫生、厨房洁具等领域具有一定的应用前景。