一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法技术

本发明专利技术公开了一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法。首先，通过激光重熔工艺，提高镁合金植入物表面耐腐蚀性能，使得植入物在腐蚀过程中产生的氢气速率在人体可吸收的范围内。同时，耐腐蚀性能的提高保证了植入物周围环境pH值的相对稳定，维持了植入物附近机体的酸碱平衡。然后，利用超快激光在重熔表面制造微纳结构，模拟细胞生长的自然环境，减少植入物在体内的排异反应。本方法加工灵活，加工速度快，通过激光重熔和激光织构的工艺复合，在提高镁合金表面耐腐蚀性能的同时，可以在重熔层表面获得多种精确的微结构，控制细胞生长，提高镁合金植入物的生物相容性，达到植入物预期的设计功能。

A laser treatment method to improve the biocompatibility of magnesium alloys

The invention discloses a laser processing method for improving the biocompatibility of magnesium alloys. Firstly, the corrosion resistance of magnesium alloy implants is improved by laser remelting technology, so that the hydrogen rate produced by the implants in the corrosion process can be absorbed by human body. At the same time, the improvement of corrosion resistance ensures the relative stability of the environmental pH value around the implant, and maintains the acid-base balance of the organism near the implant. Then, micro- and nano-structures were fabricated on the remelted surface by ultra-fast laser, which simulated the natural environment of cell growth and reduced the rejection reaction of implants in vivo. This method has the advantages of flexible processing and fast processing speed. By combining laser remelting and laser texturing, while improving the corrosion resistance of magnesium alloy surface, it can obtain a variety of precise microstructures on the surface of remelting layer, control the growth of cells, improve the biocompatibility of magnesium alloy implants, and achieve the desired design of implants. Function.

【技术实现步骤摘要】
一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法
本专利技术涉及一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法，属于材料表面加工

技术介绍
镁合金具有优良的综合力学性能、安全无毒性以及可降解吸收性等特点，有望成为理想的新型可降解生物医用金属材料。但是，镁合金最大的缺点是腐蚀速度过快，腐蚀过程中产生的氢气如果不能及时被人体吸收，就会形成局部气囊。此外，镁腐蚀过程中周围环境pH值上升，导致碱性增加，不仅影响镁植入体附近的生理反应平衡，甚至可能导致患者碱性中毒。因此通过表面改性调控镁合金的降解速度具有实际的应用价值。镁合金植入物在被植入人体后，人体组织开始对植入物进行生物学反应，这些反应通常发生在材料与生物体接触的界面，包括细胞表面-细胞外基质、细胞表面-植入材料表面等。因此，镁合金植入物性能的好坏不仅依赖于耐腐蚀性，还和与人体细胞直接接触的植入物表面性能密切相关。机体组织表面实际上是由一系列纳米-微米复合体系所构成。通过植入物表面制造微纳结构，使细胞在与有机活体相似的环境中生长，可有效抑制植入物与健康组织器官间纤维结缔组织生生，减少植入物周围的炎症反应及促进骨整合等。因此通过在植入物表面制备微纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，对镁合金表面进行抛光、去油清洗处理；步骤二，在惰性气体保护下，采用连续激光器对处理后的镁合金表面进行重熔，在镁合金表面获得均匀的重熔层；步骤三，采用超快脉冲激光对经过激光重熔处理后的镁合金表面进行激光加工，在重熔层表面获得微结构；步骤四，对加工后的镁合金进行清洁。

【技术特征摘要】
1.一种改善镁合金生物相容性的激光处理方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，对镁合金表面进行抛光、去油清洗处理；步骤二，在惰性气体保护下，采用连续激光器对处理后的镁合金表面进行重熔，在镁合金表面获得均匀的重熔层；步骤三，采用超快脉冲激光对经过激光重熔处理后的镁合金表面进行激光加工，在重熔层表面获得微结构；步骤四，对加工后的镁合金进行清洁。2.根据权利要求1所述的在镁合金植入物表面激光处理改善生物相容性的方法，其特征在于，步骤一所述的镁合金为可以用于生物医学材料的镁合金，包括AZ系列、WE系列、ZK系列、NZ系列等生物医用镁合金。3.根据权利要求1所述的在镁合金植入物表面激光处理改善生物相容性的方法，其特征在于，步骤二所述的采用连续激光器进行激光重熔处理，其具体参数为：激光波长为193～1070nm，激光功率为20～1000W，扫描速度为10～3000mm/s，光斑重叠率为10～90％。4.根据权利要求1所述的在镁合金植入物表面激光处理改善生物相容性的方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：管迎春，张佳茹，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11