一种医用梯度镁锌合金材料及其制备方法和应用技术

技术编号：43338656 阅读：13 留言：0更新日期：2024-11-15 20:34

本发明专利技术提供了一种医用梯度镁锌合金材料及其制备方法和应用，属于合金材料技术领域。本发明专利技术以不同锌含量的镁锌合金板材为原料，通过控制板材层叠放置时自表层至芯层不同板材的锌含量梯度升高，能够实现镁锌合金中的锌元素自表层至芯层的梯度升高，从而实现镁锌合金的可控降解，具体的，在植入初期，镁锌合金降解速率缓慢，有利于骨修复再生；在植入后期，当骨头基本生长好时，具有较高的降解速率。同时，相比于现有的增材制造方式，本发明专利技术制备方法采用合金生产线常用的高温轧制工艺，操作简单，生产成本低、批量大，有利于实现医用梯度镁锌合金材料的工业化批量生产。相对于增材制造方式，本发明专利技术所得医用梯度镁锌合金材料具有优异的力学性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金材料，特别涉及一种医用梯度镁锌合金材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、镁作为医用骨修复材料，与其他材料相比，具有很多明显的优点。首先镁是人体所必须的微量元素之一，镁在人体中腐蚀后，其产物不会对人体产生伤害，满足生物材料需要的生物相容性特点。其次，镁的密度与人骨密度相似，作为修复材料植入人体，能够有效刺激骨头的生长和愈合。在镁合金中加入部分锌元素，能够提高镁合金的降解速率。

2、现有的医用镁锌合金为mg-6zn合金，但是其直接作为医用骨修复材料材料时，在体内的腐蚀降解速率偏快，难以满足实际骨修复使用需求。

3、现有技术cn109998660a提供了一种可降解镁锌合金接骨板及其增材制造装置和方法，通过增材制造的方式，获得梯度锌含量的镁锌合金接骨板，实现镁锌合金接骨板的降解速率可控调节。但是，增材制造的方式设备要求高，操作难度大，且所得镁锌合金材料力学性能不佳，难以进行市场推广应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种医用梯度镁锌合金材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的制备方法操作简单，能够实现医用梯度镁锌合金材料的可控降解。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种医用梯度镁锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：

4、提供多张不同锌含量的镁锌合金板材，所述多张镁锌合金板材包括高纯镁板材、锌含量为6wt％的镁锌合金板材以及锌含量在0～6wt％之间的镁锌合金板材；

5、将多张不同锌含量的镁锌合金板材层叠放置，层叠放置时自表层至芯层不同板材的锌含量梯度升高；

6、对层叠放置的多张镁锌合金板材进行高温轧制，得到医用梯度镁锌合金材料。

7、优选的，所述锌含量在0～6wt％之间的镁锌合金板材包括锌含量为2wt％的镁合金板材和锌含量为4wt％的镁合金板材。

8、优选的，所述层叠放置的多张镁锌合金板材的锌含量依次为0、2wt％、4wt％、6wt％、4wt％、2wt％、0。

9、优选的，单张镁锌合金板材的厚度独立地为0.1～2mm。

10、优选的，所述高温轧制的温度为350～450℃。

11、优选的，所述高温轧制的第一道次变形量为40～80％。

12、本专利技术提供了上述制备方法制备得到的医用梯度镁锌合金材料，所述医用梯度镁锌合金材料的表层锌含量为0，芯层锌含量为6wt％，锌含量由表层至芯层梯度升高。

13、优选的，所述医用梯度镁锌合金材料的厚度为0.5～3mm。

14、本专利技术提供了上述医用梯度镁锌合金材料作为骨修复材料的应用。

15、本专利技术提供了一种医用梯度镁锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：提供多张不同锌含量的镁锌合金板材，所述多张镁锌合金板材包括高纯镁板材、锌含量为6wt％的镁锌合金板材以及锌含量在0～6wt％之间的镁锌合金板材；将多张不同锌含量的镁锌合金板材层叠放置，层叠放置时自表层至芯层不同板材的锌含量梯度升高；对层叠放置的多张镁锌合金板材进行高温轧制，得到医用梯度镁锌合金材料。本专利技术以不同锌含量的镁锌合金板材为原料，通过控制板材层叠放置时自表层至芯层不同板材的锌含量梯度升高，能够实现镁锌合金中的锌元素自表层至芯层的梯度升高，从而实现镁锌合金的可控降解，具体的，在植入初期，镁锌合金降解速率缓慢，有利于骨修复再生；在植入后期，当骨头基本生长好时，具有较高的降解速率，即具有前期降解速率低，后期降解速率高的独特性能。

16、同时，相比于现有的增材制造方式，本专利技术制备方法采用合金生产线常用的高温轧制工艺，操作简单，生产成本低、批量大，有利于实现医用梯度镁锌合金材料的工业化批量生产。相对于增材制造方式，本专利技术所得医用梯度镁锌合金材料具有优异的力学性能。

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【技术保护点】

1.一种医用梯度镁锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌含量在0～6wt％之间的镁锌合金板材包括锌含量为2wt％的镁合金板材和锌含量为4wt％的镁合金板材。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述层叠放置的多张镁锌合金板材的锌含量依次为0、2wt％、4wt％、6wt％、4wt％、2wt％、0。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，单张镁锌合金板材的厚度独立地为0.1～2mm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温轧制的温度为350～450℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温轧制的第一道次变形量为40～80％。

7.权利要求1～6任意一项所述制备方法制备得到的医用梯度镁锌合金材料，所述医用梯度镁锌合金材料的表层锌含量为0，芯层锌含量为6wt％，锌含量由表层至芯层梯度升高。

8.根据权利要求7所述的医用梯度镁锌合金材料，其特征在于，所述医用梯度镁锌合金材料的厚度为0.5～3mm。p>

9.权利要求7或8所述的医用梯度镁锌合金材料作为骨修复材料的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种医用梯度镁锌合金材料的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述层叠放置的多张镁锌合金板材的锌含量依次为0、2wt％、4wt％、6wt％、4wt％、2wt％、0。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，单张镁锌合金板材的厚度独立地为0.1～2mm。

5.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文辉，张安可，崔宏，沈鸣昱，
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：

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