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一种使用寿命较长的耐腐蚀生物医用镁合金制造技术

技术编号:14703063 阅读:87 留言:0更新日期:2017-02-25 00:34
本发明专利技术公开了一种使用寿命较长的耐腐蚀生物医用镁合金,耐腐蚀生物医用镁合金包括以下重量份计的原料:镁100~200份、锌120~150份、铝80~100份、钼60~90份、石蜡100~200份、聚丙烯酸酯40~80份、聚丙烯20~70份、羟基磷灰石10~40份。制备方法:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3‑MgCO3溶液中浸泡18~24h,热处理10~12h。本发明专利技术通过放入NaHCO3‑MgCO3溶液中进行热处理后,可以使合金表面生成MgO膜,可以很好的减弱腐蚀速率,延长合金使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医药材料领域,尤其涉及一种耐腐蚀生物医用镁合金及其制备方法。
技术介绍
生物医用材料又叫做生物材料,分别来自于BiomedicalMaterials和Biomaterials的译名。目前国际上两本本学科最主要的学术期刊是英国的《Biomaterials》和美国的《JournalofBiomedicalMaterialsResearch》,两个期刊所涉及的内容是相同的,由此可见BiomedicalMaterials和Biomaterials两词是指相同的材料。现在给生物医用材料明确的定义:对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官(人工器官),增进或恢复其功能,而对人体组织不会产生不良影响的材料。生物医用材料本身并不必须是药物,而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。镁合金作为生物医用材料,在力学性能,生物相容性和可降解性三方面具有突出的优势。目前,广泛应用于骨板、骨钉的生物医用材料主要是钛及钛合金、不锈钢及聚乳酸等。但是,这些材料都存在一定的局限性。钛及钛合金、不锈钢等金属材料会发生应力遮挡效应,即将金属材料植入人体后,因其与人骨材料的弹性模量不匹配产生的人骨受力被遮挡效应,会使骨骼强度降低、愈合迟缓。而聚乳酸等高分子材料力学性能差,很难承受较大的负重。因此,需要发展新的骨固定材料,即既要有类似于人骨的力学性能,又要有良好的生物相容性,并且不产生毒性。研究表明镁及镁合金有可能作为新的骨固定材料,因为镁及镁合金有高的比强度和比刚度,纯镁的比强度为133GPa/(g/cm3),而超高强度镁合金的比强度已达到480GPa/(g/cm3),比Ti6A14V的比强度(260GPa/(g/cm3))高出近1倍。镁及镁合金的杨氏模量约为45GPa,更接近人骨的弹性模量(20GPa),能有效降低应力遮挡效应。镁与镁合金的密度约为1.7g/cm3,与人骨密度(1.75g/cm3)接近,远低于Ti6A14V的密度(4.47g/cm3),符合理想接骨板的要求。因而用镁及镁合金作为骨固定材料,能够在骨折愈合的初期提供稳定的力学环境,逐渐而不是突然降低其应力遮挡作用,使骨折部位承受逐步增大乃至生理水平的应力刺激,从而加速愈合,防止局部骨质疏松和再骨折。因此,镁及镁合金作为骨损伤后的固定材料,具有很多优于其他金属生物医用材料的性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供一种耐腐蚀生物医用镁合金及其制备方法,耐腐蚀生物医用镁合金腐蚀速率小,使用寿命长。为了解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案:耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁100~200份、锌120~150份、铝80~100份、钼60~90份、石蜡100~200份、聚丙烯酸酯40~80份、聚丙烯20~70份、羟基磷灰石10~40份。作为对本专利技术的进一步改进,耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁150份、锌130份、铝90份、钼70份、石蜡150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羟基磷灰石20份。作为对本专利技术的进一步改进,石蜡为聚乙烯蜡,分子量为2000~4000。作为对本专利技术的进一步改进,羟基磷灰石的粒径大小为100~200μm。本专利技术还提供了一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法。一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡18~24h,热处理10~12h。作为对本专利技术的进一步改进,热处理温度为773K。NaHCO3-MgCO3溶液的质量浓度为10~20%。有益效果:本专利技术通过放入NaHCO3-MgCO3溶液中进行热处理后,可以使合金表面生成MgO膜,经测量,膜厚在22~23μm之间,所以经热处理后的合金表面的MgO膜可以很好的减弱腐蚀速率,延长合金使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁150份、锌130份、铝90份、钼70份、石蜡150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羟基磷灰石20份。石蜡为聚乙烯蜡,分子量为3000。羟基磷灰石的粒径大小为150μm。一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡20h,热处理11h。热处理温度为773K。实施例2耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁100份、锌120份、铝80份、钼60份、石蜡100份、聚丙烯酸酯40份、聚丙烯20份、羟基磷灰石10份。石蜡为聚乙烯蜡,分子量为2000。羟基磷灰石的粒径大小为100μm。一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡18h,热处理10h。热处理温度为773K。实施例3耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁200份、锌150份、铝100份、钼90份、石蜡200份、聚丙烯酸酯80份、聚丙烯70份、羟基磷灰石40份。石蜡为聚乙烯蜡,分子量为4000。羟基磷灰石的粒径大小为200μm。一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡24h,热处理12h。热处理温度为773K。实施例4耐腐蚀生物医用镁合金,包括以下重量份计的原料:镁120份、锌130份、铝85份、钼70份、石蜡120份、聚丙烯酸酯50份、聚丙烯30份、羟基磷灰石20份。石蜡为聚乙烯蜡,分子量为2500。羟基磷灰石的粒径大小为120μm。一种耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡22h,热处理11h。热处理温度为773K。对比例1与实施例1相同,不同在于:省略放入NaHCO3-MgCO3溶液进行热处理的步骤。性能测试测定实施例和对比例的产品性能,结果见表1。试验条件:30℃,0.05%盐酸溶液。表1结论:通过放入NaHCO3-MgCO3溶液中进行热处理后的合金的腐蚀速率在23~26μm/a,而未经处理的合金的腐蚀速率为56μm/a,这是因为通过这样的热处理,可以使合金表面生成MgO膜,经测量,膜厚在22~23μm之间,所以经热处理后的合金表面的MgO膜可以很好的减弱腐蚀速率,延长合金使用寿命。本文档来自技高网
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【技术保护点】
耐腐蚀生物医用镁合金,其特征在于,包括以下重量份计的原料:包括以下重量份计的原料:镁150份、锌130份、铝90份、钼70份、石蜡150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羟基磷灰石20份;所述的耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:镁、锌、铝、钼、石蜡、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羟基磷灰石混合均匀,熔化;放入模型内,冷却成型;放入NaHCO3‑MgCO3溶液中浸泡18~24h,热处理10~12h;石蜡为聚乙烯蜡,分子量为2000~4000;羟基磷灰石的粒径大小为100~200μm。

【技术特征摘要】
1.耐腐蚀生物医用镁合金,其特征在于,包括以下重量份计的原料:包括以下重量份计的原料:镁150份、锌130份、铝90份、钼70份、石蜡150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羟基磷灰石20份;所述的耐腐蚀生物医用镁合金的制备方法,包括以下步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:吴小再
类型:发明
国别省市:江苏;32

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