一种细小层片共晶结构的生物锌合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种细小层片共晶结构的生物锌合金及其制备方法，属于生物锌合金设计和制造技术领域。所述共晶生物锌合金以质量百分比计包括下述组分：锌98.9‑99.1wt％、铝0.8wt％、锆0.1‑0.3wt％。按设计组份取锌粉、铝粉和锆粉，在保护气氛下250‑400r/min球磨2‑4h，得到混合粉末；然后在保护气氛下，采用SLM工艺制备锌‑铝‑锆共晶生物锌合金。本发明专利技术通过锆元素的异质形核和成分过冷，使基体中的富铝相和富锌相交替析出凝固，从而在锌铝合金中生成层片共晶结构，并且提高锆的含量能够进一步细化层片共晶结构；此外，应用SLM技术凝固速度快的特点能够抑制形核生长，从而进一步细化锌合金的层片共晶结构。层片共晶结构的形成和细化提高了生物锌合金的力学性能，促进了其在组织修复领域的应用。

A bio-zinc alloy with fine lamellar eutectic structure and its preparation method

The invention relates to a bio-zinc alloy with fine lamellar eutectic structure and a preparation method thereof, belonging to the technical field of design and manufacture of bio-zinc alloy. The eutectic bio-zinc alloy comprises the following components in mass percentage: zinc 98.9 99.1wt%, aluminium 0.8wt%, zirconium 0.1 0.3wt%. Zinc powder, aluminium powder and zirconium powder were obtained by ball milling for 2_4 h at 250_400 r/min in protective atmosphere. Then, zinc-aluminium-zirconium eutectic bio-zinc alloy was prepared by SLM process in protective atmosphere. By heterogeneous nucleation and supercooling of zirconium element, the aluminium-rich phase and zinc-rich phase in the matrix alternately precipitate and solidify, thus forming lamellar eutectic structure in zinc-aluminium alloy, and increasing the content of zirconium can further refine lamellar eutectic structure; moreover, the fast solidification speed of SLM technology can inhibit nucleation growth and further refine lamellar eutectic structure of zinc alloy. Crystal structure. The formation and refinement of lamellar eutectic structure improve the mechanical properties of bio-zinc alloy and promote its application in the field of tissue repair.

【技术实现步骤摘要】
一种细小层片共晶结构的生物锌合金及其制备方法
本专利技术属于生物材料设计和制备
，特别涉及一种细小层片共晶结构的生物锌合金及其制备方法。
技术介绍
锌的标准电极电位在镁和铁之间，具有与人体骨组织生长相适宜的降解速率，因此被认为是一种极具潜力的骨修复材料。此外，锌具有良好的生物相容性和优异的加工性能，并能参与人体细胞发育生长、基因表达、免疫系统和神经系统等众多生理反应过程。然而，锌的力学性能尤其是强度和韧性较差，目前还难以达到骨缺损修复的要求，这极大地限制了其应用。因此，提高锌的力学性能成为其用于可降解骨植入物迫切需要解决的难题。近年来大量研究表明，添加合金元素和改进制备工艺是提高锌力学性能的有效方法。在选择合金元素时不仅要考虑对锌力学性能的改善作用，同时还应考虑合金元素的生物相容性。目前国内外学者针对锌基合金做了一系列研究，获得了许多合金体系，如锌-镁、锌-钙、锌-锶等，这些合金元素的添加均不同程度的提高了锌的力学强度，但同时也在锌基体中生成了硬而脆的第二相，使得这些锌合金的断裂韧性和延伸率降低，还是难以满足使用要求。根据锌铝二元合金相图，铝元素和锌元素在特定比例下会发生共晶反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，由锌98.9‑99.1wt％、铝0.8wt％和锆0.1‑0.3wt％组成，其中，富铝相和富锌相交替析出凝固形成细小层片共晶结构。

【技术特征摘要】
1.一种细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，由锌98.9-99.1wt％、铝0.8wt％和锆0.1-0.3wt％组成，其中，富铝相和富锌相交替析出凝固形成细小层片共晶结构。2.根据权利要求1所述细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，所述锆含量越高，生物锌合金的晶粒越小，细小层片共晶结构的层片间距越小，压缩强度越高。3.根据权利要求1所述细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，所述细小层片共晶结构的层片间距小于1μm。4.根据权利要求1所述细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，所述铝的含量为0.8wt％，锆的含量为0.1-0.2wt％。5.根据权利要求1所述细小层片共晶结构的生物锌合金，其特征在于，所述铝的含量为0.8wt％，锆的含量为0.2wt％。6.权利要求1所述一种细小层片共晶结构的生物锌合金的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：配取锌粉、铝粉和锆粉，在保护气氛下球磨得到锌铝锆混合粉末；步骤二：以步骤一所得锌铝锆混合粉末为原料，在保护气氛下，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅词俊，高成德，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36