Mg合金、Mg合金的制造方法及使用了Mg合金的土木材料及生物材料技术

本发明专利技术提供一种能够通过与镁合金中所含的金属一同形成含有Ni的Al

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Mg合金、Mg合金的制造方法及使用了Mg合金的土木材料及生物材料


[0001]本专利技术涉及一种Mg合金、Mg合金的制造方法及使用了Mg合金的土木材料及生物材料。尤其，涉及一种能够促进分解的Mg合金。

技术介绍

[0002]镁合金在结构物或装置中使用的金属材料中密度小，因此通过将各种领域的部件从铁等置换成镁合金来实现该部件的轻型化。并且，镁合金的电位比其他金属低，因此也应用于对结构物进行防蚀的牺牲电极材料或挖掘部件。此外，镁合金具有分解性或者生物可降解性，因此也用于不需要回收的部件，并且在地下结构物、水中结构物或生物材料、医疗材料中的应用开发也在进行。
[0003]专利文献1涉及一种具有改善的分解特性的MgZn合金或MgZnCa合金，公开有具有基于这些合金的三维结构体的植入物。由于包含外科用植入物的医疗用途的材料，因此具体而言，在超高纯度镁中含有2.0重量％～6重量％的高纯度Zn(专利文献1的0002、0004、0045段等)。
[0004]并且，专利文献2涉及一种机械特性、表面品质优异的镁合金材料，公开有在进行连续铸造时，由氧的含量为20质量％以下的低氧材料形成镁合金的熔液所接触的部分的形成材料(专利文献2的0008、0009段等)。
[0005]如上所述，已经根据用途目的开发了轻型化或机械特性、分解特性优异的镁合金的材料。另一方面，认为市售的镁中存在杂质，该等杂质的存在因含有Fe、Cu、Ni的微电偶元素的形成而引起并且提高分解速度(专利文献1的0004段等)。即，认为Ni具有提高分解速度的性质，通过镁合金中的存在状态能够调整分解速度。然而，Ni的熔点或密度比Mg或者镁合金高(Mg的熔点为650℃、Mg的密度为1.738g/cm3，Ni的熔点为1455℃，Ni密度为8.908g/cm3)，因此存在难以在镁合金熔融的温度区域将Ni添加到镁合金中而使其溶解或完全分散于合金中的课题。并且，如上所述，难以将Ni添加到镁合金中而使其溶解或完全分散于合金中，因此存在即使仅将具有提高分解速度的性质的Ni添加到镁合金中也难以变成能够按照意图促进分解的Mg合金的课题。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特表2015
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532685号公报专利文献2：国际公开2006/003899号公报

技术实现思路

专利技术要解决的技术课题
[0007]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种与镁合金中所含的金属一同将Ni分散于镁合金中的Mg合金。用于解决技术课题的手段
[0008]为了解决上述课题，本专利技术的Mg合金含有Mg、Al、Mn、Ni并且具有经晶化的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物。
[0009]上述Mg合金还可以含有Zn。
[0010]上述Mg合金还可以含有Ca。
[0011]含有上述Ca的Mg合金可以含有选自由Al2Ca、(Mg、Al)2Ca或Mg2Ca组成的组中的1种以上的化合物。
[0012]上述Mg合金中，优选相对于Mg合金总量，所述Al为0.1质量％以上，所述Mn为0.05质量％以上。
[0013]含有上述Zn的Mg合金中，优选相对于Mg合金总量，所述Zn为0.05质量％以上且1.5质量％以下。
[0014]含有上述Ca的Mg合金中，优选相对于Mg合金总量，所述Ca为0.1质量％以上且2.0质量％以下。
[0015]优选相对于上述Al
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Mn
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Ni类金属间化合物，Ni为0.1质量％以上。
[0016]上述Mg合金中，优选所述Al
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Mn
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Ni类金属间化合物为每单位截面积1个/cm2以上和/或具有1nm以上且25μm以下的大小。
[0017]上述Al
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Mn
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Ni类金属间化合物可以形成有簇。
[0018]具有本专利技术的经晶化的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物的Mg合金的制造方法包括铸造工序，所述铸造工序包括如下工序：配合Mg、Al、Mn及Ni来制作混合物；将所述经制作的混合物加热至720℃以上来制作熔液；搅拌所述经制作的熔液来制作完全熔解物；及铸造所述进行搅拌而制作的完全熔解物。
[0019]制作上述混合物的工序中，还可以配合Zn和/或Ca。
[0020]本专利技术的土木材料或生物材料为使用了上述Mg合金的材料，由于所述Mg合金的分解性，使用后不需要回收。专利技术效果
[0021]本专利技术的含有Mg、Al、Mn、Ni的Mg合金中，能够提供一种通过具有经晶化的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物能够促进分解的Mg合金。此外，根据本专利技术的Mg合金的制造方法，能够制造与镁合金中所含的金属的Al、Mn一同形成含有Ni的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物并使其晶化而能够将Ni分散于镁合金中并且能够促进分解的Mg合金。
附图说明
[0022]图1表示本专利技术的制造工序的一例。图2表示本专利技术的相对于Ni添加量的含量的比例与熔液温度的关系的一例。图3表示基于有无铸造工序中的搅拌的晶体的种类的一例。图3中，图3(a)是未搅拌的例子，图3(b)是有搅拌的例子。图4表示本专利技术的铸造工序的一例。图4中，图4(a)是铸造工序的经过时间与温度
的关系的一例，图4(b)是图4(a)中铸造的坯料的金属显微镜照片，图4(c)是放大图4(b)的金属显微镜照片。图5表示基于Ni的添加量的Mg合金的金属显微镜照片的一例。图5中，图5(a)是Ni添加量为0.4质量％时的例子，图5(b)是Ni添加量为5质量％时的例子。图6表示均质化处理完了的坯料的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物的金属显微镜照片。图6中，图6(a)是视野1的例子，图6(b)是视野2的例子，图6(c)是视野3的例子。图7表示挤出材料的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物的金属显微镜照片。图7中，图7(a)表示视野角1的例子，图7(b)表示视野2的例子。图8是在本专利技术的Mg合金中，通过有无Ca的添加来表示Ni浓度与分解速度的关系的一例。图9表示在本专利技术的Mg合金中，添加有Ca时的SEM
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EDS分析结果的例子。图9中，图9(a)表示视野1的例子，图9(b)表示视野2的例子。图10表示Ca添加浓度与拉伸断裂强度、0.2％耐力、伸长率的特性的关系的例子。图11表示分解机理调查的一例。图11中，图11(a)表示样品的挤出方向和观察方向，图11(b)表示挤出材料的浸渍试验前的金属显微镜照片的例子，图11(c)表示挤出材料的浸渍试验后的金属显微镜照片的例子。图12表示在本专利技术的Mg合金中，Al
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Mn
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Ni类金属间化合物成为簇的一例。图12中，图12(a)表示簇形成试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Mg合金，其含有Mg、Al、Mn、Ni并且具有经晶化的Al
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Mn
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Ni类金属间化合物。2.根据权利要求1所述的Mg合金，其还含有Zn。3.根据权利要求1或2所述的Mg合金，其还含有Ca。4.根据权利要求3所述的Mg合金，其含有选自由Al2Ca、(Mg、Al)2Ca或Mg2Ca组成的组中的1种以上的化合物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的Mg合金，其中，相对于Mg合金总量，所述Al为0.1质量％以上，所述Mn为0.05质量％以上。6.根据权利要求2所述的Mg合金，其中，相对于Mg合金总量，所述Zn为0.05质量％以上且1.5质量％以下。7.根据权利要求3所述的Mg合金，其中，相对于Mg合金总量，所述Ca为0.1质量％以上且2.0质量％以下。8.根据权利要求1至6中任一项所述的Mg合金，其中，相对于所述Al
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Mn
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Ni类金属间化合物，Ni为0.1质量％以上。9.根据权利要求1至8中任一项所述的Mg合金，其中，所述Al
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Mn
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【专利技术属性】
技术研发人员：松本泰诚，小川正芳，小笹智也，清水和纪，中川昭，蟹谷骏，
申请(专利权)人：三协立山株式会社，
类型：发明
国别省市：