生物医用可降解Zn-Mg系合金专利技术分析

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中国科技信息2021年第11期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jun.2021◎专利分析

其制备方法与应用的发明专利，医用可降解高熵合金的化学成分为：Zn、Mg、Ca和Li，按质量百分比计，Zn为30%～60％、Mg为20%～50％、Ca为5%～15％，Li为5%～15％。通过熔炼、铸造、机加工、旋锻和无心磨得到医用可降解高熵合金。该合金的原材料成本低廉，通过多种组元大比例混合，提高材料内部的混乱度，从而大比例提高医用可降解材料的力学性能。制备的高熵合金降解速度2.15-2.48mm/y，抗拉强度基本达到550MPa以上，而且延伸率达到10％左右。东南大学（CN110157936A）发明一种生物医用有序多孔的铸态锌基材料的制备方法，包括：1.利用MIMICS设计有序多孔结构的铸态锌基材料模型，采用选区激光熔融SLM方法，打印与所需多孔材料孔结构完全相同的多孔钛预制体；2.将NaF颗粒，明胶及过饱和的NaF水溶液均匀混合，得到NaF浆体；3.在装有多孔钛的模具中注入步骤2的NaF浆体，采用单轴压缩将浆体材料压入多孔钛的孔隙后，在300℃下烧结5h，冷却后得到多孔钛-NaF复合预制体；4.将多孔钛-NaF复合预制体置于氟化氢气相腐蚀机中，直至多孔钛被完全腐蚀，得到NaF 预制体；5.将锌或锌合金置于NaF预制体表面，然后一起置于密闭装置中，保持-0.02~0.03MPa的相对真空度，逐渐升温待

金属熔化将预制体表面完全液封后，在密闭装置内施以0.05~0.5MPa的压力使金属熔液在预制体中充分渗透，恒温30min后在空气中冷却凝固；6.利用去离子水在超声环境中移除NaF预制体，经过机械加工后，最终得到有序多孔的铸态锌基材料。多孔铸态锌基材料具有优异的开孔性，孔径范围可达到200～700μm，孔隙率覆盖范围可扩大至40％～90％，在孔结构可控的同时兼具有铸态金属优异的力学性能，压缩屈服强度为7～30MPa；

其他合金化元素形成的合金

Zn-Mg系其他合金化元素可包括Nd、Se、Sr、Na、Fe、Ni、Li、Cu、Mn等元素，下面对形成的Zn-Mg系合金领域相关专利技术的申请人、合金成分及性能参数进行整理，由于不同的合金化元素给Zn-Mg系合金的屈服强度、抗拉强度、伸长率、降解速度等性能参数都有不同程度的影响，技术人员可以根据材料的所需应用环境的需要，来进行合理选择。

结语

通过梳理Zn-Mg系合金领域专利申请情况，可知生物医用可降解Zn-Mg系合金拥有较为适宜的降解速率和生物相容性而具有广阔的应用前景。未来对Zn-Mg系合金的合金化，制备工艺等工艺还需要做大量的基础研究工作，这将对后续Zn-Mg系合金实际应用于医用可降解的生物植入材料提供保障。

公开号合金成分（wt%）性能参数

CN106676327A0＜Mg≤5%，0＜Nd≤4%屈服强度332.5~340.2MPa，抗拉强度340.28~350.14MPa，伸长率27.65~28.75%%

CN106906381A M g＜3%，S e0.001%~0.5%，S r

0.001%~0.5%

屈服强度200~210MPa，抗拉强度270~350MPa，伸长率4-12%，降解

时间6月以上

CN108533214A Mg5-15%，Na5%~10%，Fe1-5%，

C0.1%~0.5%，Si0.5%~2%，Ni0.5%~2%

井下温度条件0-80℃，最大承压100MPa，0℃条件下全溶时间需6天及以上，

解封需1天及以上，80℃条件下全溶时间需2天及以上，解封需4h及以上

CN107855528A Mg5%、羟基磷灰石5%密度2.94g/cm3，孔隙率53%，孔径≤450μm，屈服强度60MPa，弹性模量4GPa

CN108165782A Mg 0.2%～3.％，Li 0.05%～1.5.％，Ca

0.02%～0.5％，Y 0.02%～0.3％

屈服强度283-451MPa，伸长率19%~42%，腐蚀速率0.07～0.23mm/

year

CN108411158A Mg 0.0001%～10％，Zr 0.0001%～5％拉伸强度304-366MPa，伸长率12.35%~15.05%，腐蚀速率0.13～0.16mm/year

本文发布于:2024-09-20 16:55:52，感谢您对本站的认可！

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