一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法，所述所选镁型材为纯镁和镁锌合金，其中锌含量为wt2％

【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械相关
，更具体地说，本专利技术涉及一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法。

技术介绍

[0002]镁的密度为1.74g/cm3，仅为铝密度的2/3，钢密度的1/4，这一特性使纯镁被广泛应用于汽车、航天航空、电子通信、生产生活、医疗器械等领域，是21世纪最有应用前景的金属结构材料，然而，镁为密排六方结构，室温下只能沿基面发生滑移，常温下塑性较差，不易发生变形，因此，提高纯镁力学性能是目前亟待解决的核心问题，研究表明，晶粒大小对金属材料的强度与塑性有着显著的影响，这是因为晶粒越小，晶界越多，加强了金属间的结合力，从而限制了位错的运动，因此，可以通过细晶强化的手段提高镁材的力学性能。
[0003]目前，金属材料的细晶强化主要是通过大塑性变形来实现的，这是一种通过机械方法制备块体超细晶材料的技术，主要包括高压扭转、等通道转角挤压和轧制。
[0004]高压扭转是在变形体高度方向施加压力的同时，通过主动摩擦作用在其横截面上施加一扭矩，促使变形体产生轴向压缩和切向剪切变形的特殊塑性变形工艺。等通道转角挤压加工技术是一种可以获得亚微米级的细晶/超细晶材料的有效手段之一，其原理是材料通过转角处时，会受到强烈的剪切力，内部晶粒发生碎化，位错进行堆积、缠结，形成位错胞状结构，再形成位错墙，最终变成新的晶界，从而实现组织细化，轧制是由轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程，具有对设备要求低、操作简单的优点。
[0005]金属镁及镁合金箔材可运用于疝气补片，口腔膜等医疗器械上，国内制备0.1mm以下的金属镁箔材技术非常不成熟，故而需要开发出一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法，采用大变形量的挤压成筒状，裁剪成板状再进一步的轧制，这样提高生产效率的同时又可以获得超细晶的高性能箔材，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材，所述所选镁型材为纯镁和镁锌合金，其中锌含量为wt2％
‑
wt6％。
[0008]一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤，其中以下热处理过程均在保护气体氛围下进行：
[0009]S1：预备圆柱形金属镁锭，加热温度250℃
‑
450℃，保温时间为1
‑
7小时；
[0010]S2：预热挤压模具预热150
‑
300℃，预热时间为1
‑
7小时，其中上模采用多腔道分流模具，下模将分流的镁材汇合后成型出筒状镁材；
[0011]S3：将S1中加热后的金属镁锭和S2中的筒状镁材均置入大型挤压机内成型出镁筒；
[0012]S4：进一步的经过展板机，整平机，定长剪裁机一系列的机械加工，其中整平过程处在温度为250℃
‑
450℃的温度下进行；
[0013]S5：将剪裁的定长板材开始精密轧制加工，其中材料的尺寸厚度为0.5
‑
3mm，宽度为5
‑
200mm，当厚度大于2mm时，其下压变形量在大于40％，当厚度轧至0.5
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2mm时，其下压变形量在5％
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35％，当厚度轧至0.5mm以下时，其下压变形量在10％
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40％，在设置达到指定下压量时可进行多道次轧制；
[0014]S6：步骤5中轧制前需预热处理，材料预热温度为100
‑
400℃，保温时间为30分钟
‑
4小时；
[0015]S7：步骤5中轧辊预热处理，温度设置在100
‑
250℃；
[0016]S8：进一步的将轧制后的镁板进行整平处理，下压力在5
‑
30MPa，整平机模具保温在100
‑
300℃，定型时间1分钟
‑
10分钟；
[0017]S9：进一步的将镁板抛光处理：抛光液为磷酸：乙二醇＝2：3比例配置，抛光时间为1分钟
‑
10分钟，或者9克三氧化铬与50毫升纯化水配成铬酸溶液，将样品放入铬酸溶液中超声震荡2
‑
10min，抛光完毕后在酒精溶液中充分冲洗，晾干待用；
[0018]S10：通过以上步骤2可制得均匀分布的细晶粒，根据热处理温度不同，可得到大小不一的晶粒，根据需要甚至可制得超细晶箔材。
[0019]本专利技术的技术效果和优点：
[0020]现有工艺金属镁批量化较难轧制到0.1mm以下，本技术最薄可以轧制到0.05mm；
[0021]镁材的形变加工方式不是单一的轧制，现有工艺中轧制变形量大的情况下型材容易轧裂，常出现肉眼不可见的微观裂纹，严重影响材料性能，所以对型材的轧制变形量把控是非常重要的，小变形量又严重影响生产效率，以及在多轧制过程中引入的外来杂质的风险，严重影响板材的表面及整体的材料性能，本专利采用大变形量的挤压成筒状，裁剪成板状再进一步的轧制，这样提高成产效率的同时又可以获得超细晶的高性能箔材。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材，所述所选镁型材为纯镁和镁锌合金，其中锌含量为wt2％
‑
wt6％。
[0024]一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤，其中以下热处理过程均在保护气体氛围下进行：
[0025]S1：预备圆柱形金属镁锭，加热温度250℃
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450℃，保温时间为1
‑
7小时；
[0026]S2：预热挤压模具预热150
‑
300℃，预热时间为1
‑
7小时，其中上模采用多腔道分流模具，下模将分流的镁材汇合后成型出筒状镁材；
[0027]S3：将S1中加热后的金属镁锭和S2中的筒状镁材均置入大型挤压机内成型出镁
筒；
[0028]S4：进一步的经过展板机，整平机，定长剪裁机一系列的机械加工，其中整平过程处在温度为250℃
‑
450℃的温度下进行；
[0029]S5：将剪裁的定长板材开始精密轧制加工，其中材料的尺寸厚度为0.5
‑
3mm，宽度为5
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200mm，当厚度大于2mm时，其下压变形量在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材，其特征在于：所述所选镁型材为纯镁和镁锌合金，其中锌含量为wt2％
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wt6％。2.一种生物可降解的医用金属镁及镁合金箔材的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤，其中以下热处理过程均在保护气体氛围下进行：S1：预备圆柱形金属镁锭，加热温度250℃
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450℃，保温时间为1
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7小时；S2：预热挤压模具预热150
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300℃，预热时间为1
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7小时，其中上模采用多腔道分流模具，下模将分流的镁材汇合后成型出筒状镁材；S3：将S1中加热后的金属镁锭和S2中的筒状镁材均置入大型挤压机内成型出镁筒；S4：进一步的经过展板机，整平机，定长剪裁机一系列的机械加工，其中整平过程处在温度为250℃
‑
450℃的温度下进行；S5：将剪裁的定长板材开始精密轧制加工，其中材料的尺寸厚度为0.5
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3mm，宽度为5
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200mm，当厚度大于2mm时，其下压变形量在大于40％，当厚度轧至0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：帅歌国，沈鸣昱，庾唤明，万利强，殷怡婷，崔宏，
申请(专利权)人：常熟致圆微管技术有限公司，
类型：发明
国别省市：