一种医用可降解ZnFeMn中熵合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种医用可降解ZnFeMn中熵合金及其制备方法和应用，所述可降解锌基中熵合金按照原子百分比，其组成为：50at.％≤Zn≤75at.％，20at.％≤Fe≤45at.％，0at.％＜Mn≤5at.％。所述可降解锌基中熵合金的制备方法包括：将混合均匀的纯锌、纯铁和纯锰粉末在行星式球磨罐中进行高能球磨；再采用真空热压烧结法制备块体状的锌基中熵合金。本发明专利技术方法克服了上述三种元素熔点差异过大不易形成致密样品的不足，有利于形成结构简单的中熵合金固溶体相，所获得的中熵合金相结构简单，塑性及韧性优异，并可通过熔炼

【技术实现步骤摘要】
一种医用可降解ZnFeMn中熵合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及医用可降解金属材料
，尤其是一种医用可降解ZnFeMn中熵合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高熵合金突破了传统合金的设计思路，对于高主元合金相图中成分的开发从过去端际固溶体合金向相图中心的区域延伸，其中中熵合金是在高熵合金基础上发展出的新型合金，具有2～4种主要元素或1～1.5R的混合熵。中熵合金同样具有高熵合金所有的四大效应，即高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应以及鸡尾酒效应，因而中熵合金同高熵合金一样具有一系列优异的力学和物理性能潜力，具有广泛的应用前景。
[0003]可降解锌基合金作为潜在医用可降解金属材料，成为近十年来该领域的研究热点。然而由于锌晶格中原子容易偏离平衡位置而发生晶格迁移扩散，从而导致力学稳定性差，进而成为锌基植入器件储存及服役过程的隐患。
[0004]本专利技术优选铁元素和锰元素作为另两种主元素，制备医用可降解ZnFeMn中熵合金，用以提高其力学强度稳定性进而满足医学标准的要求。/>[0005]铁元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用可降解ZnFeMn中熵合金，其特征是：所述的锌基中熵合金含有锌、铁、锰三种合金元素，按原子百分含量为：50at.％≤Zn≤75at.％，20at.％≤Fe≤45at.％，0at.％＜Mn≤5at.％。2.如权利要求1所述的医用可降解ZnFeMn中熵合金，其特征是：所述的中熵合金混合焓介于1～1.5R之间，R＝8.314J/mol
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K。3.一种如权利要求1所述的医用可降解ZnFeMn中熵合金的制备方法，其特征是：具有以下步骤：(1)、按照原子百分比分别称取锌粉、铁粉、锰粉，并混合均匀；(2)、将步骤(1)混合得到的粉末在惰性气体环境下密封进球磨罐内，在行星式球磨机中进行高能球磨，获得锌基中熵合金粉末，各组分粒径为0.5～1.5μm；(3)、将步骤(2)所获中熵合金粉末装入石墨磨具中，采用液压机压实后，将石墨磨具放置于真空热压烧结炉的炉腔内并固定，进行真空热压烧结，烧结完成后最终获得块体锌基中熵合金。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：步骤(2)中，球磨开始前，对不锈钢球磨罐抽真空，随后充入纯度为99.99wt.％的氩气作为保护气体；球磨时的转速为200～500r/min，球磨时间为50～80h，球料比为10：1。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，真空热压烧结时，炉体内真空度保持在100Pa以下，以10～15℃/min的升温速度开始加热至炉内温度为500～700℃，并保温1～3h；继续以10～15℃/min的升温速度至800～1000℃，随后向炉内充入氮气使得炉体压力增加至30～40MPa，保温3～6h，然后冷却降压；当温度从800～1000℃降至500～700℃，降温速率为8～20℃/min；同时，将炉内压力从30～40MPa降至0，降...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浦山，张竞丹，刘雅玄，张屹，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：