The invention discloses a composite material for high-strength and degradable implanting instruments and its preparation method. The composite material takes Mg Ca Zn Ti magnesium alloy as matrix and nano-hydroxyapatite as reinforcing phase, in which the mass fraction of Ca is 1%-4%, the mass fraction of Zn is 2%-10%, and the mass fraction ratio of Zn to Ca is 1-4, the mass fraction of Ti is 0.1%-0.8%, and nano. The mass fraction of hydroxyapatite is 0.001-5%. After melting the above materials, the ingot of composite material can be prepared by spray deposition process, and the ingot can be processed into finished product. The implant device prepared by the above composite material has uniform structure, excellent performance and broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种高强度可降解植入器械用复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高强度可降解植入器械用复合材料及其制备方法,属于植入器械用材料
技术介绍
镁及其合金是良好的生物植入材料之一,具有可降解、可吸收以及骨传导等特性。此外,镁合金的弹性模量和密度与人体致密骨接近,可以降低使用不锈钢、钛合金等传统金属固定材料引起的应力遮蔽效应。众多镁合金体系中Mg-Ca合金因其良好的生物相容性受到关注。由于Ca的密度(1.55g/cm3)比Mg(1.74g/cm3)低,加入Ca可以有效降低植入器械的密度,同时Ca作为人体骨的主要元素之一,Mg、Ca的共同作用可以加速骨组织的愈合(ZijianLi,等,Biomaterials29(2008),1329-1344)。但研究也发现Ca的加入,会在晶界处析出低电位的Mg2Ca相,从而加速基体材料的降解(HamidRezaBakhsheshiRad,等,MaterialsandDesign33(2012),88-97),并且Ca含量过高时基体中第二相往往较为粗大,造成材料力学性能恶化。通过加入Zr或者稀土元素可以一定程度上改善镁合金的力 ...
【技术保护点】
1.一种高强度可降解植入器械用复合材料的制备方法,其特征是,以Mg‑Ca‑Zn‑Ti系镁合金为基体,以纳米羟基磷灰石为增强相,将上述材料进行熔炼后,采用喷射沉积工艺制备成复合材料的坯锭,将坯锭加工为成品即可,其中Ca的质量分数为1%~4%,Zn的质量分数为2%~10%,并且Zn与Ca的质量分数比为1~4,Ti的质量分数为0.1%~0.8%,纳米羟基磷灰石的质量分数为0.001~5%。
【技术特征摘要】
1.一种高强度可降解植入器械用复合材料的制备方法,其特征是,以Mg-Ca-Zn-Ti系镁合金为基体,以纳米羟基磷灰石为增强相,将上述材料进行熔炼后,采用喷射沉积工艺制备成复合材料的坯锭,将坯锭加工为成品即可,其中Ca的质量分数为1%~4%,Zn的质量分数为2%~10%,并且Zn与Ca的质量分数比为1~4,Ti的质量分数为0.1%~0.8%,纳米羟基磷灰石的质量分数为0.001~5%。2.根据权利要求1所述的一种高强度可降解植入器械用复合材料的制备方法,其特征是,Ti以Zn-Mg-Ti中间合金形式加入。3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度可降解植入器械用复合材料的制备方法,其特征是,所述镁合金基体中还包含Sr、Mn、Sn中的一种或多种元素。4.根据权利要求3所述的一种高强度可降解植入器械用复合材料的制备方法,其特征是,熔炼包括以下具体步骤:根据重量百分比准备原料,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李旋,陈珂,江昊,曹议文,巴志新,王章忠,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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