一種醫(yī)用鎂基合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)用合金材料領(lǐng)域，涉及一種鎂基合金材料及其制備方法，特別是涉 及一種醫(yī)用鎂基合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前臨床應(yīng)用的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金、鈦合金、醫(yī)用貴金屬、醫(yī) 用形狀記憶合金、純金屬鉭、鈮、鋯等。近幾年，隨著加工方法、表面處理技術(shù)等的發(fā)展和成 熟，在提高鎂合金耐腐蝕性能和力學(xué)性能方面得到很大的提高，研宄者開(kāi)始進(jìn)一步開(kāi)展鎂 及鎂合金作為外科植入材料的研宄。目前已被發(fā)展為硬組織工程支架的多孔生物陶瓷和聚 合物支架可以促使骨質(zhì)和組織在其孔內(nèi)生長(zhǎng)，使損傷較快恢復(fù)，但力學(xué)性能差。因此，發(fā)展 新的骨組織工程支架材料，需要它既要有良好的力學(xué)性能，又要有類(lèi)似于骨的多孔結(jié)構(gòu)和 生物可降解性能。近期的研宄表明，鎂的性能基本符合骨組織工程多孔支架的要求，即較低 的彈性模量和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，良好的生物相容性、生物可降解和可吸收性等。因此鎂及鎂合金 有條件成為一種理想的替代骨組織的工程支架材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問(wèn)題：鎂基合金材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有較多的應(yīng)用，當(dāng)鎂基合金材 料用于固定材料時(shí)，需要具有較優(yōu)異的硬度、拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，同時(shí)還需要具有良好的 生物相容性，因此需要提高鎂基合金材料的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)一步提高鎂基合金材料在生物醫(yī) 學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。
[0004] 技術(shù)方案：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種醫(yī)用鎂基合金材料及其制備方 法，所述的醫(yī)用鎂基合金金材料按重量包括下述的成分： Ti 3. 2wt%_5. 6wt%、 W 0. 3wt%-0. 8wt%、 V 0. 2wt%-〇. 7wt%、 Ni 1. 2wt%_3. 4wt%、 Cr 0? 3wt%_l. lwt%、 Ag 0. 2wt%-〇. 6wt%、 Sc 0. 3wt%-〇. 8wt%、 Nb 0. 2wt%_0. 8wt%、 余量為Mg。
[0005] 進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料，按重量包括下述的成分： Ti 3. 8wt%_5. 2wt%、 W 0. 4wt%-〇. 7wt%、 V 0? 3wt%-〇. 6wt%、 Ni 1. 6wt%_3. Owt%、 Cr 0. 5wt%-〇. 9wt%、 Ag 0. 3wt%-〇. 5wt%、 Sc 0.4wt%-〇. 7wt%、 Nb 0.3wt%-〇. 7wt%、 余量為Mg。
[0006] 更進(jìn)一步的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料，按重量包括下述的成分： Ti 4. 5wt%、 W 0.6wt%、 V 0? 4wt%、 Ni 2. 3wt%、 Cr 0?7wt%、 Ag 0.4wt%、 Sc 0? 6wt%、 Nb 0.5wt%、 余量為Mg。
[0007] 一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3. 2wt%-5. 6wt%、W為0. 3wt%-0. 8wt%、V 為 0? 2wt%-0. 7wt%、Ni為 1. 2wt%-3. 4wt%、Cr為 0? 3wt%-l.lwt%、Ag為 0? 2wt%-0. 6wt%、Sc 為0. 3wt%-0. 8wt%、Nb為0. 2wt%-0. 8wt%、余量為Mg，將上述的金屬粉末材料用高速混合機(jī) 機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勾； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 100-500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660-700 °C，溫度穩(wěn)定后熔煉2h; (3) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940-970°C，溫度穩(wěn)定后熔3h; (4) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135-1175°C，溫度穩(wěn)定后熔煉3h; (5) 降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550-580°C，保溫2h; (6) 再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。
[0008] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（2)中真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng) 為 300Pa。
[0009] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（2)中將真空熔煉爐內(nèi)溫 度從室溫升至680 °C。
[0010] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（3)中升高真空熔煉爐內(nèi) 溫度為955 °C。
[0011] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（4)中升高真空熔煉爐內(nèi) 溫度為1155 °C。
[0012] 優(yōu)選的，所述的一種醫(yī)用鎂基合金材料的制備方法，步驟（5)中降低真空熔煉爐內(nèi) 溫度為570 °C。
[0013] 有益效果：本發(fā)明的醫(yī)用鎂基合金材料屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于其突出的拉伸強(qiáng) 度、硬度和抗壓強(qiáng)度，適用于制備醫(yī)學(xué)固定材料等材料。并且在使用中具有良好的生物相容 性、無(wú)副作用。本發(fā)明的鎂基合金材料通過(guò)對(duì)其制備工藝和元素組成優(yōu)化，制得的鎂基合金 材料具有優(yōu)良的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5. 6wt%、W為0. 3wt%、V為0. 2wt%、Ni為 3. 4wt%、Cr為 1.lwt%、Ag為 0. 2wt%、Sc為 0. 8wt%、Nb為 0. 8wt%、余量為Mg，將上述的金屬 粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700°C，溫度穩(wěn)定后熔煉2h; (3) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940°C，溫度穩(wěn)定后熔3h; (4) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1175°C，溫度穩(wěn)定后熔煉3h; (5) 降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為580°C，保溫2h; (6) 再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。
[0015] 實(shí)施例2 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為3. 2wt%、W為0. 8wt%、V為0. 7wt%、Ni為 1. 2wt%、Cr為 0. 3wt%、Ag為 0. 6wt%、Sc為 0. 3wt%、Nb為 0. 2wt%、余量為Mg，將上述的金屬 粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 lOOPa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至660°C，溫度穩(wěn)定后熔煉2h; (3) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為970°C，溫度穩(wěn)定后熔3h; (4) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1135°C，溫度穩(wěn)定后熔煉3h; (5) 降低真空熔煉爐內(nèi)溫度為550°C，保溫2h; (6) 再將真空熔煉爐內(nèi)溫度降至室溫，為醫(yī)用鎂基合金材料。
[0016] 實(shí)施例3 (1) 分別取金屬粉末材料，按重量百分取Ti為5. 2wt%、W為0. 7wt%、V為0. 3wt%、Ni為 3.Owt%、Cr為 0? 5wt%、Ag為 0? 5wt%、Sc為 0? 7wt%、Nb為 0? 3wt%、余量為Mg，將上述的金屬 粉末材料用高速混合機(jī)機(jī)械混合，混合至金屬粉末混合均勻； (2) 混合均勻后把金屬粉末材料投至將高溫真空熔煉爐中，真空熔煉爐內(nèi)壓強(qiáng)為 500Pa，將真空熔煉爐內(nèi)溫度從室溫升至700°C，溫度穩(wěn)定后熔煉2h; (3) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為940°C，溫度穩(wěn)定后熔3h; (4) 升高真空熔煉爐內(nèi)溫度為1175°C，溫度穩(wěn)定后熔煉3h; (5)