原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备方法及其应用技术

一种原位自生MgO增强Mg‑Zn‑Ca合金的制备方法及其应用，材料选择Mg、Zn和CaO，各原料组分的重量百分比分别为：CaO为0.1％‑6.0％、Zn为0.1％‑5.0％，余量为Mg。本发明专利技术以CaO颗粒和Mg‑Zn合金为基体原料,采用气体保护、高剪切熔体搅拌的方法，通过CaO原位自生MgO来调控材料的晶粒度、力学性能和腐蚀性能，通过CaO和Mg反应生成MgO和Ca，从而实现在金属基体晶粒中原位自生MgO，其生成的MgO生物活性较高，生物相容性突出，综合性能优异，能更好的满足临床使用性能要求，可应用于制作骨螺钉、骨板、心血管支架或伤口闭合装置等制品(图8)。

Preparation and Application of In-situ MgO Reinforced Mg-Zn-Ca Alloy

【技术实现步骤摘要】
原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备方法及其应用
本专利技术涉及原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的一种制备方法及其应用，属于生物医学

技术介绍
镁合金以其与自然骨最为接近的综合力学性能和优异的生物腐蚀降解特性，具有巨大的发展潜力，成为新一代可降解植入材料的典型代表，也成为生物材料研究领域的前沿研究方向。研究者们已经通过合金化、热处理、表面处理和添加氧化物陶瓷颗粒形成复合材料等方法提高镁合金的强度，改善耐蚀性。由于第二相的存在，合金基体的晶粒尺寸下降，同时第二相在其中的均匀分布，对金属基体产生显著地弥散强化作用，镁合金的力学性能得到明显优化。早在2006年，HASeong-Ho(HASeong-Ho,LEEJin-Kyu,JOHyung-Ho,JUNGSeung-Boo,KIMShaeK,etal.BehaviorofCaOandCalciuminpureMagnesium.2006(8):150-154)通过XRD和EDS分析结果表明，CaO加入纯镁后被还原为Ca，随着CaO和Ca含量的增加，其硬度、晶粒细化程度和着火点随固溶量的增加都有所提高。2012年，N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位自生MgO增强Mg‑Zn‑Ca合金的制备方法，其特征在于：由Mg、Zn和CaO为原料冶炼而成，合金制品表面带有10‑50μm钙磷化合物保护层；制备步骤如下：1)原材料的准备以纯度不低于99.99％的Mg块、纯度不低于99.99％的Zn粒和纯度不低于99.99％的CaO颗粒为基体原料进行冶炼，各原料组分的重量百分比分别为：CaO为0.1％‑6.0％、Zn为0.1％‑5.0％，余量为Mg；2)原位自生MgO增强Mg‑Zn‑Ca合金的制备过程采用复式炉对材料进行熔炼，制备流程依序是：配料、洗料、烘炉膛、通保护气熔炼、高剪切搅拌、超声搅拌、静置和浇铸；具体过程如下：①使用前一天将炉膛清理干...

【技术特征摘要】
1.一种原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备方法，其特征在于：由Mg、Zn和CaO为原料冶炼而成，合金制品表面带有10-50μm钙磷化合物保护层；制备步骤如下：1)原材料的准备以纯度不低于99.99％的Mg块、纯度不低于99.99％的Zn粒和纯度不低于99.99％的CaO颗粒为基体原料进行冶炼，各原料组分的重量百分比分别为：CaO为0.1％-6.0％、Zn为0.1％-5.0％，余量为Mg；2)原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备过程采用复式炉对材料进行熔炼，制备流程依序是：配料、洗料、烘炉膛、通保护气熔炼、高剪切搅拌、超声搅拌、静置和浇铸；具体过程如下：①使用前一天将炉膛清理干净，烘至250-350℃，断电；②将按重量百分比配比的Mg块、Zn粒加入石墨坩埚中，通入体积百分比为99.6％N2与0.4％SF6的混合气体进行保护，以5-12℃/min的速率升温至700-750℃熔炼温度；③CaO颗粒单独在马弗炉预热，预热温度为150-250℃，待步骤②中的合金熔融后，将CaO加入；④采用2000-3000W手持电钻将CaO粉末搅入Mg-Zn合金熔体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈民芳，宇雷霆，由臣，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12