【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，尤其涉及一种可降解生物医用镁合金丝材及其制备方法。
技术介绍
1、目前，临床上常见的植入物以不锈钢、钛合金等居多，此类植入物存在弹性模量大，不可降解等缺点。可降解镁合金因具有优异的力学性能，良好的生物相容性以及可降解吸收的优势，被列入可作为医用植入物应用。近些年来，有研究表明可降解镁合金在生物医用可吸收缝合线等领域具有潜在的应用价值。
2、但是，在现有技术中，医疗应用的镁合金细丝材大多都是采用挤压、拉拔相结合的工艺得到的，例如申请号为201410725691.1-一种生物医用镁合金及其丝材的制备方法和应用，由该方案制备的生物医学镁合金中含有1-10%gd的稀土元素，导致丝材存在毒性的危害风险，不利于患者的康复；而且该方案使用先挤压后拉拔的工艺，其中拉拔过程存在丝材断裂、丝材直径无法满足微米级别以及造成镁合金细丝材上不同位置的性能存在差异的问题，而且拉拔工艺还导致丝材制备周期长。
3、为此，亟需提供一种可降解生物医用镁合金丝材及其制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可降解生物医用镁合金丝材及其制备方法，保证镁合金丝材的使用安全性，通过甩丝的工艺技术优化，不仅可将合金直径进一步减少为微米到毫米不等，从而得到具备可降解性且具有优异的强度和塑性的镁合金丝材，深入可降解镁合金缝合线或支架等领域的医学应用，而且缩短制备周期。
2、为实现上述目的，提供以下技术方案：
3、可降解生物医用镁合
4、s1、熔炼与铸造：配制原料，将原料混合放置于在氩气保护下的真空熔炼炉中进行熔炼，然后在配套铸造机下成型为铸锭；
5、s2、均匀化热处理：将镁合金铸锭机加工为所需形状尺寸，放入均匀化热处理炉；
6、s3、挤压成型：将完成均匀化热处理后的镁合金铸锭放置于挤压机中进行挤压加工；
7、s4、一次时效处理：将挤压成型的镁合金棒材放入到热处理炉；
8、s5、甩丝成型：将挤压成型得到的镁合金棒材试样进行熔融甩丝。
9、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，可降解生物医用镁合金丝材制备方法还包括：步骤s6、二次时效处理：将甩丝成型的丝材放入到热处理炉。
10、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s6中，在150℃下时效处理24h，后随炉冷却至室温。
11、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s1中，以mg-zn-mn为基体，加入0.1-0.5%ca元素进行配置原料。
12、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，以zn6%，mn1%，ca0.1%-0.5%，余量为mg的含量比进行配制原料。
13、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s2中，在均匀化热处理炉内放入适量的保护材料，在300℃下均匀化热处理24h，后空冷直至室温。
14、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s3中，挤压温度在300℃-400℃，挤压速度1mm/s-5mm/s，变形量为80%。
15、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s4中，在150℃下时效处理24h，后随炉冷却至室温。
16、作为可降解生物医用镁合金丝材制备方法的可选方案，在所述步骤s5中，甩丝装置的轮线速率设定为5m/s-15m/s，通过急冷得到直径小于1mm的丝材。
17、可降解生物医用镁合金丝材，采用如上任一项所述的制备方法制得。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
19、本专利技术所提供的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，采用甩丝成型的方式，将挤压成型得到的镁合金棒材试样进行熔融甩丝。通过离心作用力在甩丝的过程中，使镁合金棒材试样内部元素分布更加均匀，有助于降低镁合金丝材上不同位置的性能差异。
20、本专利技术采用挤压结合甩丝的工艺技术制备微米级直径的mg-zn-mn-ca合金丝材。所采用的合金中各元素具有良好的生物相容性，相比于添加稀土元素的合金类型，更好的避免了材料毒性的危害；丝材保持的优异的力学性能与甩丝工艺参数密切相关，甩丝速率越高，则丝材越细，其强度越高，这是由于在甩丝过程中实现了晶粒的细化，使得出现强化的作用。注意甩丝速率参数不应过高，过高反而使得晶粒粗化且不均匀，表现的力学性能不佳。
21、通过改变镁合金成分与制备工艺，实现对其力学性能和耐蚀性能进行有效调控。本专利技术制备可降解生物医用mg-zn-mn-ca合金，选择mg-zn-mn为基体，加入ca元素，通过调整ca元素的含量可以使得合金具有优异的力学性能以及良好生物相容性，能够更好的用于医疗领域的应用。添加ca含量的范围为0.1%-0.5%，ca元素会在合金中以第二相的形式存在，从而提升合金的力学性能。通过调控ca元素的含量，最优解下合金断裂延伸率可达到20%，且具有良好的生物相容性。
22、另外，挤压与甩丝工艺相结合的制备流程相较于与拉拔工艺的结合，采用甩丝工艺可以扩宽镁合金丝材直径的被加工制备范围，可实现制备直径为微米到毫米之间且均匀性良好的丝材，扩大了镁合金丝材的实际适用范围。在实际制备过程中，根据需要调节甩丝的速率即可缩短镁合金丝材的制备周期，且不存在拉拔工艺中镁合金丝材被扯断的现象，简化了工艺流程，有助于镁合金丝材的批量化生产。
23、本专利技术所提供的可降解生物医用镁合金丝材，利用挤压和甩丝的塑性变形的工艺实现了镁合金丝材直径细化，其中甩丝速率范围为5m/s-15m/s，提升镁合金丝材的力学性能，以及具备一定合适的降解速率，并且消除了拉拔工艺过程中的多道次加工，缩短加工工艺流程。其中甩丝速率的增加会使得合金的强度提升，塑性降低，应根据应用领域选择合适的甩丝工艺。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，可降解生物医用镁合金丝材制备方法还包括：
3.根据权利要求2所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S6中，在150℃下时效处理24h，后随炉冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，以Mg-Zn-Mn为基体，加入0.1-0.5%Ca元素进行配置原料。
5.根据权利要求4所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，以Zn6%，Mn1%，Ca0.1%-0.5%，余量为Mg的含量比进行配制原料。
6.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在均匀化热处理炉内放入适量的保护材料，在300℃下均匀化热处理24h，后空冷直至室温。
7.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，挤压温度在300℃-400℃，挤压速
8.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在150℃下时效处理24h，后随炉冷却至室温。
9.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤S5中，甩丝装置的轮线速率设定为5m/s-15m/s，通过急冷得到直径小于1mm的丝材。
10.可降解生物医用镁合金丝材，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，可降解生物医用镁合金丝材制备方法还包括：
3.根据权利要求2所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤s6中，在150℃下时效处理24h，后随炉冷却至室温。
4.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，在所述步骤s1中，以mg-zn-mn为基体，加入0.1-0.5%ca元素进行配置原料。
5.根据权利要求4所述的可降解生物医用镁合金丝材制备方法，其特征在于，以zn6%，mn1%，ca0.1%-0.5%，余量为mg的含量比进行配制原料。
6.根据权利要求1所述的可降解生物医用镁合金丝材制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽娜，王岩，张忠英，
申请(专利权)人：泓欣科创生物科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。