The invention relates to a biodegradable iron-zinc alloy and a preparation method thereof, belonging to the technical field of design and manufacture of biomedical iron-zinc alloy. The iron zinc alloy consists of iron 80 and 95% and zinc 5 5 20% in mass percentage. The preparation method is as follows: iron powder and zinc powder are prepared according to the designed composition, and the iron-zinc alloy powder is obtained by ball milling at 240 400r/min rotational speed for more than 20h under the protection of argon. Then the iron-zinc alloy powder is used in selective laser sintering under the protection of argon to control the laser power of 100_200W and the scanning rate of 10_30m. M/s, the sintering temperature is controlled at 750 to 1400 degrees, and the spot diameter is 80 120 120 m. The biodegradable Fe-Zn alloy is prepared by mechanical alloying and selective laser sintering. The biodegradable Fe-Zn alloy has suitable degradation rate, high mechanical strength and good biocompatibility, and has a good application prospect in the field of bone tissue repair.
【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解铁锌合金及其制备方法
本专利技术涉及一种生物可降解铁锌合金及其制备方法,属于生物医用铁锌合金设计和制造
技术介绍
生物可降解材料近年来引起了人们极大的关注。目前常见的生物可降解材料主要分为三大类,包括生物高分子、生物陶瓷和生物可降解金属。其中生物高分子材料强度不足,而生物陶瓷的塑韧性较差,因此他们在临床上的应用受到了极大限制。近来,以铁基和锌基合金为代表的具有生物可降解特性的新一代医用金属材料的研究得到了人们的特别关注。这类新型医用金属材料改变了人们通常将金属植入材料作为生物惰性材料使用的传统思想,巧妙地利用铁基或镁基合金在人体环境中易发生腐蚀的特性,来实现金属植入物在体内逐渐降解直至最终消失的医学临床目的。此外,由于它们所具有的金属材料特性,其塑性、刚度、都要远优于现已开始临床应用的聚乳酸等可降解高分子材料,因而更适于在骨等硬组织修复方面的临床应用。铁及其合金是被人们寄予厚望的可降解材料。相比高分子、陶瓷、镁合金,铁及其合金具有更高的力学强度,用作骨植入物时能够更好的提供结构支撑作用。同时,铁是人体的一种必要元素,参与了血红蛋白和多种酶的合成,具有良好的生物相容性。然而,铁在体内环境中的降解速度过慢,植入一年后大部分仍保持着较好的完整性,这对新组织的长入起到一定的抑制作用,从而影响了患者术后的康复。因此,加快铁的体内降解是促进其在临床应用的关键所在。而Zn是生物体必需的微量元素,参与了DNA和RNA、蛋白质和多种酶的生物合成,对人体消化功能、免疫力功能等生理机能的正常运转有重要作用,同时Zn的标准电极电位低于Fe,且Zn具有良好的 ...
【技术保护点】
1.一种生物可降解铁锌合金,其特征在于:所述生物可降解铁锌合金在模拟体液中的降解速率为0.2~0.4mm/year,极限拉伸强度为230~350MPa,其以质量百分比计包括下述组分:铁80‑95%,锌5‑20%。
【技术特征摘要】
1.一种生物可降解铁锌合金,其特征在于:所述生物可降解铁锌合金在模拟体液中的降解速率为0.2~0.4mm/year,极限拉伸强度为230~350MPa,其以质量百分比计包括下述组分:铁80-95%,锌5-20%。2.根据权利要求1所述的一种生物可降解铁锌合金,其特征在于:所述生物可降解铁锌合金的晶粒大小为5~15μm。3.根据权利要求1所述的一种生物可降解铁锌合金,其特征在于:所述生物可降解铁锌合金,由铁锌合金粉末经选择性激光烧结成型。4.制备如根据权利要求1-3任意一项所述的一种生物可降解铁锌合金的方法,其特征在于:包括下述步骤:步骤一、机械合金化按设计组分配取铁粉和锌粉,于惰性气氛保护下进行球磨获得铁锌合金粉末;所述球磨转速为240-400r/min,球磨时间>20h;步骤二、选择性激光烧结成型将步骤一所得铁锌合金粉末在惰性气氛保护下进行选择性激光烧结工艺成型,即得到生物可降解铁锌合金;所述激光烧结工艺过程中,控制激光功率为80-200W,...
【专利技术属性】
技术研发人员:帅词俊,杨友文,彭淑平,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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