申请/专利权人：郑州大学;郑州美港高科生物科技有限公司

申请日：2020-11-18

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN112472868B

主分类号：A61L27/04

分类号：A61L27/04;A61L27/50;A61L27/58;A61L31/02;A61L31/14;C22C23/06;C22F1/06;B21C23/02;B21C37/04;C22C1/03

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2021.03.30#实质审查的生效;2021.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种可降解的Mg‑Nd‑Zn‑Sc生物医用镁合金及其制备方法，其化学成分按质量百分比计为：Nd：1.0‑3.0%，Zn：0.3‑0.7%，Sc：2.0‑8.0%，其余为Mg和不可避免的杂质元素。本发明经过350‑450℃，挤压比为11~30挤压加工，发明的合金中Zn含量较少，而Nd的电位和Mg接近，Sc在镁基体中的固溶度较大，添加的Sc能够完全固溶，能够通过第二相强化和固溶强化的方式提升合金的力学性能，不会引起严重的电偶腐蚀，而且由于Sc在腐蚀时形成的氧化钪与原来疏松的氢氧化镁一起形成较为致密的钝化层在一定程度上保护基体免受腐蚀。

主权项：1.一种可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物医用镁合金，其特征在于：其化学成分按质量百分比计为：Nd：1.0％，Zn：0.5％，Sc：2.0％，其余为Mg和不可避免的杂质元素；所述的可降解的Mg-Nd-Zn-Sc生物医用镁合金的制备方法，包括以下步骤：第一步铸态Mg-Nd-Zn-Sc合金的制备1将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到200～250℃，然后取出，刷上铸造用涂料，然后放入烘箱烘干，同时预热烘干炉料；2将清理干净的坩埚放入电阻炉中，设定温度为450℃，待炉温达到时，通入二氧化碳和六氟化硫的混合气体，其中，二氧化碳和六氟化硫的体积比为97：3；3通入混合保护气20min后加入烘干的高纯镁锭，同时升温至720℃；待炉料高纯镁锭完全熔化后，向坩埚中加入烘干的Mg-Sc中间合金,加热10-15min后，将温度升至800℃，开始计时保温，保温时间为90min；保温结束后，加入烘干的Mg-Nd中间合金，同时降温至720℃，加热10-15min后加入烘干的高纯锌锭，加热10-15min后进行搅拌，搅拌速度均匀，方向逆时针且不要碰触坩埚内壁和底部，搅拌时间为3min，静置10min后扒渣并再次静置15min；4取出预热烘干后的模具并向其中通入保护气1min；5取出坩埚，进行浇铸，脱模后即制得普通凝固态Mg-Nd-Zn-Sc合金；第二步挤压合金试样的制备1将铸造好的合金坯料使用线切割机切下一个圆柱体，使用砂轮机打磨干净；2将清理干净的坯料置于氧化铝粉末中放入保温炉中，在350-450℃条件下进行均匀化退火24h；3将退火完成的坯料的氧化层再次打磨干净；4将坯料涂上润滑剂放入模具中，将温度调到400℃，进行预热；待温度到达400℃之后，保温20min进行挤压，挤压比为14，挤压速率为1～4mmin，挤压过程中挤压筒、垫片、模具、坯料的温度分别为250℃，300℃，350℃，400℃；5挤压结束后将挤压得到的棒材进行水冷得到目标产品；所述Mg-Nd-Zn-Sc生物医用镁合金在半连续铸造后，其组织特征为等轴晶；经过400℃、挤压比为14的挤压，其基体中均匀分布大量MgNd相；所述Mg-Nd中间合金为Mg-30wt％Nd中间合金，Mg-Sc中间合金为Mg-30％Sc中间合金。

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权利要求：

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