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【发明授权】一种微合金化医用抗菌Zn-Mg-Ag合金及其制备方法_北京航空航天大学_202010772208.0 

申请/专利权人:北京航空航天大学

申请日:2020-08-04

公开(公告)日:2021-07-16

公开(公告)号:CN112080655B

主分类号:C22C1/02(20060101)

分类号:C22C1/02(20060101);C22C18/00(20060101);A61L27/04(20060101);A61L29/02(20060101);A61L31/02(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.07.16#授权;2021.01.01#实质审查的生效;2020.12.15#公开

摘要:本发明公开了一种微合金化医用抗菌Zn-Mg-Ag合金及其制备方法,Zn-0.01~1wt%Mg-0.01~1wt%Ag合金是通过最初的熔炼随后的熔模铸造以及多道次的挤压变形制得。本发明通过在纯Zn中加入微量化的Mg和Ag元素,不仅降低了合金设计的成本,其屈服强度为130~250MPa,抗拉强度150~285MPa,延伸率为2~37%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率为42~80%。该合金也具有适宜的降解速率和良好的生物相容性等特点,能够应用于制备血管支架,骨科植入物,手术缝合线等。

主权项:1.制备微合金化医用抗菌Zn-Mg-Ag合金的方法,其特征在于包括有下列步骤:步骤一,依据目标成分的原料准备;目标成分为Zn-0.01~1Mg-0.01~1Ag,用量选用质量百分比;步骤二,先真空感应熔炼随后熔模铸造制得铸态医用合金;步骤201、清洁坩埚;为了防止杂质进入所炼的合金中,在熔炼之前需要将石墨坩埚,搅拌勺和模具清洗干净;清洗后,在坩埚壁内、模具和搅拌勺上都均匀涂覆NaSiO3和滑石粉,起到隔离和保护作用;步骤202、预热坩埚;将干净的石墨坩埚炉放入真空感应熔炼炉内,将温度调至350℃~500℃,并且利用熔炼炉产生的余热来烘干坩埚、模具和搅拌勺,这样有利于降低合金凝固速率,减少铸造缺陷;步骤203、向炉内通入充足的氩气保护气体;步骤204、在通入保护气体10分钟后,向坩埚内加入高纯Zn原料,并在保护气体下保温5~30分钟后,将温度调至500℃~800℃,熔炼2~10分钟后,制得完全熔化的Zn熔液;步骤205、待炉内纯Zn原料完全熔化之后,向坩埚内放入纯Mg,保温3~30分钟,将温度调至650℃~800℃,熔炼2~10分钟后,制得完全熔化的Zn+Mg熔液;步骤206、待炉内纯Zn和纯Mg原料完全熔化之后,向坩埚内放入纯Ag,保温3~30分钟,将温度调至750℃~800℃,熔炼2~10分钟后,制得完全熔化的Zn+Mg+Ag熔液;步骤207、将完全熔化的Zn+Mg+Ag熔液转入保温炉,在温度200℃~400℃下倒入铸造型腔直到充满型腔,浇注完毕后;随后进行水冷冷却,使合金液凝固;最后脱模得到铸态的医用Zn-0.01~1Mg-0.01~1Ag合金;铸造型腔是砂型、石墨型、金属型;步骤三,多道次挤压热变形制得医用合金棒材;步骤301、将经步骤二制得的铸态的医用Zn-0.01~1Mg-0.01~1Ag合金在温度200~260℃下保温1~2小时;步骤302、模具预热,通过中频加热的方式,将挤压模预先加热到300℃~380℃,关闭中频加热;步骤303、合模加压,将经步骤301处理后的合金置于挤压模具中进行合模,调节压力为100~500MPa,挤压比为36:1、挤压速率为1~5mms;加压时,持续对挤压模具进行中频加热,加热温度为300℃~400℃;步骤304、保压,关闭中频加热,对挤压模持续产生100~500MPa的压力,并持续40~60秒;步骤305、二次加压,持续对挤压模进行中频加热,加热温度为300℃~400℃,压力为100~500MPa,加压时间10~20秒;步骤306、水冷降温,关闭中频加热,在挤压模中注入冷却循环水,将挤压模温度降低到110~130℃时开模,制得直径为5~15mm的微合金化医用Zn-0.01~1Mg-0.01~1Ag合金棒材。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 北京航空航天大学 一种微合金化医用抗菌Zn-Mg-Ag合金及其制备方法

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