一种耐腐蚀生物医用Mg-Zn-Nd-Sm镁合金及其制备方法技术

技术编号：13770439 阅读：89 留言：0更新日期：2016-09-29 13:09

本发明专利技术涉及生物医用镁合金技术领域，具体涉及一种耐腐蚀生物医用Mg‑Zn‑Nd‑Sm镁合金及其制备方法。本发明专利技术制备的耐腐蚀生物医用镁合金，由以下质量百分比的组分组成：Zn4.5‑6.0%，Nd0.9‑1.2%，Sm0.2‑0.8%，余量为镁和不可避免的微量杂质元素；上述镁合金的制备方法采用以下步骤：（1）按配比称量原材料并放入石墨‑黏土坩埚中；（2）将装有原材料的石墨坩埚放入电阻炉，熔化后浇铸制成Mg‑Zn‑Nd‑Sm铸态合金母锭；（3）合金母锭放入电阻炉内进行两次热处理后自然时效，制得镁合金。本发明专利技术制备的镁合金耐腐蚀性得到显著提高，满足了镁合金作为骨用材料在耐腐蚀性方面的应用要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医用镁合金
，具体涉及一种耐腐蚀生物医用Mg-Zn-Nd-Sm镁合金及其制备方法。
技术介绍
目前生物植入材料应用较多的主要有多聚体材料、陶瓷材料、金属材料等，其中多聚体材料降解产生的酸性环境，很容易诱发炎症，同时这类材料负重能力差，不能运用到承重部位，从而限制了其应用；生物陶瓷材料虽然生物相容性很好，但其负重能力差，极脆，易碎，在骨植入器械的运用方面受到很大的制约；而金属材料的负重能力强，其中不锈钢、钛和钴铬合金等是已经临床应用的金属材料，然而此类金属材料会在腐蚀或磨损的过程中产生有毒的金属离子或者金属颗粒，产生组织炎症，同时该类材料的弹性模量和正常骨组织的弹性模量不是很匹配，容易产生应力遮挡效应，不利于新的骨组织的生长和塑性，稳定性降低，不仅如此，患者伤愈后还要经过二次手术取出金属材料，承受二次痛苦以及手术费用。镁合金由于其低成本以及具有生物和力学相容性等优点成为生物医用金属植入材料领域的研究热点，但是镁的标准电极电位很低，易腐蚀，无法生成有效的保护性氧化膜，特别是体液中的Cl-会加速镁合金的腐蚀。正是由于镁合金较快的降解速率，以及由此产生的材料失效、氢气大量集中释放和pH值升高等问题，严重制约了镁合金在临床上的应用。骨固定装置的生物材料具体的腐蚀性能要求：37℃时在模拟体液腐蚀速率要小于0.5mm/year，因此开发行之有效的提高镁合金耐蚀性的方法，并掌握镁合金腐蚀机理机制，是生物医用镁合金材料亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，针对生物医用镁合金材料耐蚀性能差、腐蚀降解速率过快的问题，提供一种具有高耐蚀...

【技术保护点】
一种耐腐蚀生物医用Mg‑Zn‑Nd‑Sm镁合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：Zn4.5‑6.0%，Nd0.9‑1.2%，Sm0.2‑0.8%，余量为镁和不可避免的微量杂质元素；其中，Zn和Nd的重量百分含量始终保持Zn：Nd为5：1，Sm和Nd的重量百分含量之比小于1。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀生物医用Mg-Zn-Nd-Sm镁合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：Zn4.5-6.0%，Nd0.9-1.2%，Sm0.2-0.8%，余量为镁和不可避免的微量杂质元素；其中，Zn和Nd的重量百分含量始终保持Zn：Nd为5：1，Sm和Nd的重量百分含量之比小于1。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀生物医用Mg-Zn-Nd-Sm镁合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：Zn5.0%、Nd1.0%、Sm0.5%，杂质小于0.5%，余量为Mg。3.一种权利要求1所述的耐腐蚀生物医用Mg-Zn-Nd-Sm镁合金的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：（1）按配比称量原材料并放入石墨-黏土坩埚中；所述原材料采用Mg-Nd中间合金、Mg-Sm中间合金、高纯镁锭和高纯锌锭；（2）将步骤（1）中装有原材料的石墨坩埚放入电阻炉，熔化后浇铸制成Mg-Zn-Nd-Sm铸态合金母锭；（3）将Mg-Zn-Nd-Sm铸态合金母锭放入电阻炉内进行两次热处理后自然时效，制得热处理态Mg-Zn-Nd-Sm镁合金。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的Mg-Nd中间合金由以下质量百分比的组分组成：22.00-23.00%Nd，杂质小于0.03%，余量为Mg。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐淑敏，滕新营，张金洋，葛行敬，叶志坚，娄贵，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37

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