一種可降解生物醫(yī)用鎂合金的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可降解生物醫(yī)用鎂合金。
【背景技術(shù)】
[0002]目前臨床應(yīng)用生物醫(yī)用金屬材料主要為純鈦、鈦合金、Co-Cr合金及316L不銹鋼等。上述臨床應(yīng)用金屬材料存在一些不足:如在人體內(nèi)生理環(huán)境中可能引起材料腐蝕，從而造成毒性金屬離子如Al、V、Ni等游離釋放；由于金屬材料的彈性模量明顯高于人體骨骼模量，植入后容易引起應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象，肌肉、骨骼由于得不到足夠的外力刺激而容易發(fā)生萎縮、植入失敗等；同時，上述醫(yī)用材料作為血管支架、骨板、骨釘?shù)扰R時性植入物應(yīng)用時，需要進行二次手術(shù)取出，增加了病人身體負擔。鎂是人體必需微量元素，鎂合金密度低，與人體骨密度相近，彈性模量約為41-45GPa，與人體硬骨模量(約30GPa)相近，可有效降低應(yīng)力屏蔽效應(yīng)。由于鎂的標準電極電位(-2.37V)很低，在人體生理環(huán)境內(nèi)鎂耐腐蝕性能差，利用鎂及鎂合金在人體環(huán)境中可腐蝕降解的特點，設(shè)計可降解生物醫(yī)用鎂合金以滿足人體植入材料應(yīng)用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種合金，合金具有較高的強度，硬度，較高的生物體內(nèi)耐腐蝕性能，能夠適應(yīng)做為生物體植入降解材料使用。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種合金，合金的化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn1-6%,Ca 0.1-2%，Sn 0.1-6%，其余為Mg。
[0005]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Znl%，Ca 0.8%,Sn1%，其余為Mg。
[0006]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn1.5%,Ca 0.75%，Sn 1%，其余為Mg。
[0007]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn2%,Ca 0.5%,Sn
2%，其余為Mg。
[0008]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn2.5%,Ca 0.35%，Sn 2%，其余為Mg。
[0009]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn3%,Ca 0.25%,Sn2%，其余為Mg。
[0010]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn4%,Ca 0.2%,Sn
2%，其余為Mg。
[0011]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn5%,Ca 0.1%,Sn
2%，其余為Mg。
[0012]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn:5%，Ca1%’Sn2%，其余為Mg。
[0013]以上方案中優(yōu)選的是，所述合金的化學(xué)成分和質(zhì)量比分別為:Zn:6%，Cal%，Sn3%，其余為Mg。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
本發(fā)明的合金通過合適的化學(xué)元素成分、含量配比，如Mg元素具有與骨骼相近的彈性模量，在人體環(huán)境中能夠較快的分解，分解產(chǎn)物可被生物體吸收，且對為生物體有益的微量元素。Mg純金屬有一定的強度、塑性和韌性。Mg元素的比重輕，生物相容性良好等優(yōu)點。Zn元素為人體有益微量元素，在Mg中添加少量的Zn元素，可減緩鎂合金材料在生物體內(nèi)的降解速度，Ca元素為人體有益元素，在Mg中添加少量的Ca元素將延緩鎂合金的降解速遞，提高合金材料的耐腐蝕性能。Sn元素是一種對人體無害的元素，在鎂合金中添加Sn元素，將提高材料的強度，保證合金作為植入采用應(yīng)用時足夠的力學(xué)性能指標。當Mg中Zn、Ca、Sn合金元素含量較少時，經(jīng)固溶處理后的鎂合金組織為單相組織，將進一步提高合金材料的耐腐蝕性能。當合金元素含量較高時，固溶處理也難以得到完全單相的組織，如析出的第二相組織連續(xù)分布在鎂基體的晶界上，則也可有效延緩材料的腐蝕降解速度，同時提高材料的強度。從而滿足生物體降解材料的高強度、緩降解的性能要求。
【具體實施方式】
[0015]下面，結(jié)合實例對本發(fā)明的實質(zhì)性特點和優(yōu)勢作進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于所列的實施例。
[0016]實施例1:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn l%，Ca 0.8%,Sn 1%，其余為Mg。
[0017]實施例2:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn 2%,Ca 0.5%,Sn 2%，其余為Mg。
[0018]實施例1:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn 2.5%,Ca 0.35%,Sn 2%，其余為Mg。
[0019]實施例1:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn 3%,Ca 0.25%，Sn2%，其余為Mg。
[0020]實施例1:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn 4%,Ca 0.2%,Sn 2%，其余為Mg。
[0021 ] 實施例1:
一種生物醫(yī)用可降解鎂合金，化學(xué)成分與質(zhì)量比分別為Zn 6%,Ca l%，Sn 3%，其余為Mg。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，包括:Mg、Zn、Ca、Sn，各組分及重量百分比為:Zn 1-6%,Ca 0.1-2%，Sn 0.1-5%，余量為Mg。2.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn l%，Ca 0.8%,Sn 1%，余量為Mg。3.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 1.5%, Ca 0.7%, Sn 1.5%，余量為 Mg。4.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 2%,Ca 0.5%,Sn 2%，余量為Mg。5.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 3%,Ca 0.25%,Sn 2%，余量為Mg。6.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 4%,Ca 0.2%,Sn 3%，余量為Mg。7.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 5%,Ca 0.1%,Sn 2%，余量為Mg。8.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為:Zn 5%,Ca l%，Sn 2%，余量為Mg。9.如權(quán)利要求1所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述合金成分按照質(zhì)量比分別為;Zn 6%,Ca l%，Sn 3%，余量為Mg。10.如權(quán)利要求1-9任一項所述的一種可降解生物醫(yī)用鎂合金，其特征在于，所述權(quán)利要求2-5項的合金固溶處理后為單相組織;所述權(quán)利要求6-9項的合金固溶處理后為兩相或多相組織。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的可降解四元鎂合金材料Mg-Zn-Ca-Sn，適合人體環(huán)境中使用。本發(fā)明中各組分及重量百分比為：Zn？1-6%,Ca？0.1-2%,余Sn？0.1-6%，其余為Mg。本發(fā)明是一種由對人體無毒的全營養(yǎng)元素Mg、Zn、Ca、Sn組成的多元鎂合金體系。合金材料采用高純度的原材料和高潔凈度的熔煉技術(shù)來制造。鎂離子通過體內(nèi)的吸收和腎臟的代謝使鎂合金材料在體內(nèi)逐漸被降解吸收。本鎂合金具有強度高、塑性好、可降解且對生物體無毒性等特點，可應(yīng)用在介入治療支架，可降解吸收骨釘、骨板等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
【IPC分類】C22C23/04
【公開號】CN105568103
【申請?zhí)枴緾N201610000438
【發(fā)明人】宋杰, 高玉明, 姜春慧, 趙佳峰, 杜兵博, 張澤平, 閆閔
【申請人】青島工學(xué)院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月4日