本发明涉及一种可生物降解zn-na系锌合金的成分设计、制备方法和应用领域，属于医用植入材料领域。
背景技术：
：锌在世界金属产量和消耗量中排名前五，主要用于涂层、铸造合金、电池、黄铜等含锌制品，其最重要的用途是钢铁的防腐蚀。锌是人体必需的微量元素，可作为可生物降解金属使用。但是锌的抗拉强度仅为120mpa，无法达到多种医用植入件对材料力学性能的要求，极大限制了锌作为可生物降解金属的使用范围。锌及锌合金在铸态极脆，室温延伸率通常低于3％，严重限制了它们的应用。钠(na)是人体必需的营养元素，在体内主要分布在血液及细胞外液，对维持体液平衡有重要作用，也协助肌肉、心脏和神经的正常运作。人体na含量为105克，正常情况下血液含na量为3.15～3.40克/升。人体每日经由表皮出汗、尿液及排泄物流失约115毫克na。建议成人每日摄取2.3克na，儿童和少年为1.5～2.2克，主要通过饮食摄入，尤其是食盐。专利文献1公开了含锶和钠高耐磨高导热锌合金及其加工工艺，其成分以质量％计：na：0.8～1.2％，sr：0.2～0.3％，in：4.5～6.3％，zr：0.8～1.2％，si：0.4～0.8％，sn：2.4～3.6％，yb：0.2～0.5％，nd：0.1～0.2％，s：0.8～1.0％，余量为锌。该锌合金的抗拉强度为580～720mpa，但是专利文献1没有提供该锌合金的屈服强度和延伸率。该锌合金中含有yb，这种元素的化合物会对人的眼睛和皮肤造成刺激并可能造成畸胎。因此，该合金不能作为医用植入材料。专利文献2公开了冷冲压无锌花热浸镀用na-er-mo锌铝合金，其成分以质量％计：na：0.5～0.6％，mg：3.0～4.0％，ca：1.5～1.8％，al：25.0～28.0％，se：0.1～0.2％，er：0.2～0.4％，b：0.1～0.2％，mo：0.3～0.5％，余量为锌。该锌合金中添加量最高的元素是al，它可能会导致神经系统疾病。因此，该锌合金不适于作为医用植入材料。专利文献3公开了一种含na快速降解镁合金及其制备方法，其成分以质量％计：al：3.0～12％，zn：0.5～5％，cu：0.5～3％，na：0.1～1.0％，其余为mg以及不可避免的杂质。该镁合金用于油气田压裂施工中使用的可溶桥塞。专利文献4公开了一种铝合金及其制备方法，其成分以质量％计：mg：0.55～0.65％，mn：0.25～0.3％，cr：0.1～0.2％，si：0.7～0.75％，fe：0.1～0.25％，cu：0.4～0.45％，ti：0.02～0.06％，na：0.15～0.20％，余量为al。该铝合金抗腐蚀性高、成型性和焊接性优良。现有技术文献专利文献1：cn108004432a，含锶和钠高耐磨高导热锌合金及其加工工艺专利文献2：cn108396196a，冷冲压无锌花热浸镀用na-er-mo锌铝合金专利文献3：cn107523732a，一种含na快速降解镁合金及其制备方法专利文献4：cn104178668b，一种铝合金及其制备方法技术实现要素：本发明面向的问题纯锌强度低，难以适应多种医用植入器件对材料力学性能的要求。合金化结合制备加工工艺的优化设计是提高纯锌力学性能的有效手段，目前高性能可生物降解锌合金的种类较少，远不能适应市场需求。研制新型、高性能的可生物降解锌合金是现阶段亟需解决的问题。一种可生物降解zn-na系锌合金，其特征在于合金化学成分以质量％计：na为0.01～0.97％，所述锌合金中nazn13的体积分数为0.4～40％。进一步地，合金选择添加下列27种元素中的至少一种：c：0.003～3.4％，sn：0.01～10.2％，b：0.003～3.1％，ge：0.007～7.6％，se：0.004～4.1％、p：0.002～1.6％、ag：0.004～4.0％、li：0.002～0.82％、cu：0.018～6.0％、mg：0.005～2.0％、ce、pr、nd、sm、ho：0.017～4.2％、er、gd、lu：0.019～4.7％、k：0.004～1.0％、la：0.014～3.5％、ca、ti：0.005～1.1％、fe、mn、mo：0.006～1.5％、sr、zr：0.009～2.3％。一种可生物降解zn-na系锌合金的制备方法，加工流程分为三种：(1)连铸→热挤压→轧制；(2)连铸→热挤压→固溶热处理→拉拔；(3)连铸→均匀化热处理→热挤压→轧制。进一步地，步骤(1)所述连铸的合金原料冶炼温度为580～880℃，抽真空或通惰性气体保护，保温5～20分钟后开始连铸，加热铸型至高于所述锌合金熔点的430～550℃，使用温度维持在5～27℃的循环水在铸型出口之外对连铸坯进行冷却，拉坯速度为0.3～10cm/min。进一步地，步骤(2)或(3)所述热挤压在150～300℃进行，挤压速度为1～8mm/min，挤压比为9～81，细化第二相尺寸至小于50μm。进一步地，步骤(3)或(4)所述轧制在室温～320℃进行，轧速为0.01～0.1m/s，变形量为10～98％，细化锌晶粒尺寸至小于10μm。进一步地，步骤(4)所述拉拔在室温～280℃进行，变形量为20～99.9％。进一步地，步骤(3)所述固溶热处理在真空或惰性气体保护环境下进行，在340～390℃保温1～25小时，然后立即水淬，将10～100％的较粗大的agzn3、lizn4、cuzn5、mg2zn11和mnzn13第二相固溶进锌基体，提高所述锌合金的在生物体内的降解安全性。进一步地，步骤(2)所述均匀化热处理在真空或惰性气体保护环境下分2步进行，先以2～10℃/min升温至200～300℃保温1～4小时，然后以1～5℃/min升温至350～380℃保温1～3小时之后冷却，所述冷却方式包括随炉冷却和水淬。本发明的要旨如下所述。无特别说明时，默认％为质量分数。1.本发明提出所述可生物降解zn-na系锌合金中，其特征在于化学成分以质量％计：na：0.01～0.97％。确定na含量的依据如下。根据zn-na二元相图，在相图富zn端，na与zn结合生成熔点为548℃的nazn13金属间化合物，它的na含量为2.6％。如果na含量超过2.6％，则进入低熔点的nazn13+na两相区，温度升至97.5℃就发生na的熔化，进入nazn13+l(富na液相)两相区，导致所述锌合金发生熔蚀，显著降低合金性能。因此，本发明提出所述锌合金中na含量低于2.6％。进一步的，本发明提出控制nazn13在所述锌合金中的体积分数为0.4～40％，对所述锌合金中的na含量作出进一步优化。因为nazn13金属间化合物的变形能力显著低于zn，当nazn13的体积分数超过40％时，所述锌合金的脆性显著增加，导致其在塑性加工过程中极易产生裂纹，严重时发生断裂失效。zn的密度为7.14g/cm3，申请人根据nazn13的原子结构计算得到它的密度为6.26g/cm3，并运用杠杆定律计算得到了所述锌合金中na含量与nazn13的体积分数之间的函数关系。根据申请人的计算结果，得到na含量为0.01～0.97％时，nazn13的体积分数为0.4～40％。2.本发明提出的可生物降解zn-na系锌合金，其特征在于化学成分以质量％计，可选择进一步添加下列27种对人体无毒或者有益的元素中的至少一种：锂(li)、钾(k)、碳(c)、锗(ge)、铈(ce)、镧(la)、镨(pr)、钕(nd)、钐(sm)、钬(ho)、铒(er)、钆(gd)、镥(lu)、钼(mo)、锡(sn)、磷(p)、硼(b)、硒(se)、锆(zr)、钙(ca)、镁(mg)、铁(fe)、锰(mn)、铜(cu)、银(ag)、锶(sr)、钛(ti)。确定上述元素添加量的依据如下。根据材料热力学理论和数据库，本发明提出根据所述添加元素与zn原子的结合能力对它们进行分组，用以确定它们在所述锌合金中的体积分数范围，作为控制所述添加元素含量的依据，优化所述锌合金的力学性能，特别是塑性。所述元素分组如下：(1)组1包括7种元素：c、sn、b、ge、se、p和ag。单个上述元素的原子能与0～3个zn原子结合形成第二相，其中c、sn、b和ge在zn基体中以单质形式存在，se、p和ag与zn结合形成znse、zn3p2和agzn3。(2)组2包括3种元素：li、cu和mg。单个上述元素的原子能与4～6个zn原子结合形成第二相：lizn4、cuzn5和mg2zn11。(3)组3包括17种元素：ce、pr、nd、sm、ho、er、gd、lu、k、la、ca、fe、mn、sr、zr、ti和mo。单个上述元素的原子能与11～22个zn原子结合形成第二相：cezn11、przn11、ndzn11、smzn11～12、hozn12、erzn12、gdzn12、luzn12、kzn13、lazn13、cazn13、fezn13、mnzn13、srzn13、zrzn14、tizn15和mozn22。本发明提出利用上述第二相提高所述锌合金的力学性能，通过在锌晶粒内部形成纳米尺寸和微米尺寸的第二相阻碍位错运用，提高所述锌合金的强度；通过在锌晶粒晶界上形成微米尺寸的第二相促进锌晶粒的再结晶，细化晶粒，同时提高所述锌合金的强度和塑性。本发明提出，控制组1中元素形成的第二相的体积分数在0.01～10％；控制组2中元素形成的第二相的体积分数在0.1～35％；控制组3中元素形成的第二相的体积分数在0.1～25％。组1～3中元素形成的第二相的体积分数上限均不超过na元素形成的第二相的体积分数上限。据此计算得到单独添加所述27种元素中的一种时，它们的含量范围：c：0.003～3.4％，sn：0.01～10.2％，b：0.003～3.1％，ge：0.007～7.6％，se：0.004～4.1％、p：0.002～1.6％、ag：0.004～4.0％、li：0.002～0.82％、cu：0.018～6.0％、mg：0.005～2.0％、ce、pr、nd、sm、ho：0.017～4.2％、er、gd、lu：0.019～4.7％、k：0.004～1.0％、la：0.014～3.5％、ca、ti：0.005～1.1％、fe、mn、mo：0.006～1.5％、sr、zr：0.009～2.3％。3.本发明提出，综合考虑元素间的相互作用对所述锌合金综合性能的影响，并考虑合金成本和加工性能，控制添加的各种合金元素的总量不超过2.0％(实际生产过程中，如果不考虑合金成本，单纯考虑合金的综合性能，添加的各种合金元素的总量是可以超过2％)，余量为zn。获得低成本、低合金化的可生物降解zn-na系锌合金。所述锌合金的力学性能显著高于纯锌。4.本发明提出所述锌合金的制备加工流程和工艺参数是：(1)连铸→热挤压→轧制；(2)连铸→热挤压→固溶热处理→拉拔；(3)连铸→均匀化热处理→热挤压→轧制。所述连铸的合金冶炼在石墨或陶瓷坩埚内进行，冶炼温度为580～880℃，抽真空或通惰性气体保护，到温后保温5～20分钟后开始连铸，使用内壁抛光的石墨铸型，加热铸型至高于所述锌合金熔点的430～550℃，使用钢或铜作为引锭杆，采用温度维持在5～27℃的循环水在铸型出口之外对连铸坯进行冷却，拉坯速度为0.3～10cm/min。通过调整铸型加热温度、拉坯速度和冷却强度控制连铸坯的温度场，将所述锌合金连铸坯的固液界面控制在铸型出口之内0.2～3cm处，所述连铸达到的效果是：(1)防止在连铸过程中发生漏液事故，杜绝安全隐患；(2)减少连铸坯与铸型壁之间的摩擦，不但降低拉坯力，而且得到表面质量优良的连铸坯，它的表面光亮、没有厚的氧化皮，可直接用于后续的热挤压加工。而用传统方法制备的锌合金铸锭，在热挤压前需要去掉铸锭表面的氧化皮，增加了加工工序，提高了生产成本，降低了生产效率；(3)得到定向多相组织，其中锌晶粒呈柱状(柱状晶)，晶界上分布有第二相，柱状晶的长轴方向和第二相的分布与连铸坯的长度方向的夹角为0°～15°，这种定向多相组织具有更好的塑性成形能力。所述热挤压在150～300℃进行，挤压速度为1～8mm/min，挤压比为9～81，细化第二相至尺寸小于50μm。所述轧制在室温～320℃进行，轧速为0.01～0.1m/s，变形量为10～98％，细化锌晶粒至尺寸小于10μm。所述拉拔在室温～280℃进行，变形量为20～99.9％。所述固溶热处理在真空或惰性气体保护环境下进行，在340～390℃保温1～25小时，然后立即在水中淬火(水淬)，水温为0～40℃。所述固溶热处理将10～100％的较粗大的agzn3、lizn4、cuzn5、mg2zn11和mnzn13第二相固溶进锌基体，起到调整所述锌合金微观组织的目的，提高所述锌合金的在人体内的降解安全性。所述均匀化热处理在真空或惰性气体保护环境下分2步进行，先以2～10℃/min升温至200～300℃保温1～4小时，然后以1～5℃/min升温至350～380℃保温1～3小时之后冷却。所述冷却方式包括随炉冷却和水淬，水温为0～40℃。所述热处理的第1步是为了防止所述锌合金中的低熔点物质熔化，造成晶界烧蚀，使材料报废。所述热处理的第2步是为了使微观偏析均匀化，提高所述锌合金的塑性成形能力和效果。5.本发明的可生物降解zn-na系锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度100～500mpa，抗拉强度150～700mpa，延伸率1.5～100％。通过调整所述锌合金的成分和制备工艺可以在所述大范围内调整力学性能，满足多种医用植入器件对材料力学性能的要求。6.本发明的可生物降解zn-na系锌合金在模拟体液中的降解速率不超过0.8mm/年。7.本发明的可生物降解zn-na系锌合金对l929细胞和人骨髓间充质干细胞的细胞毒性为0级或1级，表现出良好的生物相容性。8.本发明的可生物降解zn-na系锌合金，适用于但不限于制造下列医用植入体：心脏冠脉及其他血管支架、尿道支架、胆道支架、颅内支架、气管支架、食道支架、肠道支架等管腔支架、骨组织修复支架、骨钉、骨针、带线锚钉、螺丝、骨板、骨套、髓内针、肠道吻合器、血管吻合器或神经吻合器等吻合器。本发明的特点和优势如下：1.所述zn-na系锌合金的生物相容性好，力学性能、生物降解速度以及抗菌性能可通过调整合金成分和制备加工流程和参数在大范围内调整，能够满足多种医用植入器件对材料性能的需求，适用性广。2.所述zn-na系锌合金中添加的各种合金元素的总量不超过2.0％时，力学性能和抗疲劳性能明显优于纯锌。3.所述zn-na系锌合金的成本低、制备工艺流程和参数易于用现有的工业设备实现，非常适合产业化推广。具体实施方式下面就本发明的实施方式进行详细说明。本发明涉及一种可生物降解zn-na系锌合金及其制备方法。下面，通过实施例更加清楚地说明本发明的效果。此外，本发明并不局限于以下的实施例，可以在不变更要旨的范围内进行恰当变更而加以实施。实施例1：可生物降解zn-na二元锌合金的成分、制备和性能测试。所述锌合金的4个发明例的化学成分如表1-1所示，添加的na为0.01～0.72％，余量为zn。所述锌合金中nazn13第二相的体积分数为0.4～30％。所述锌合金的制备加工流程为：连铸→热挤压→轧制。所述连铸的原料为按表1-1配比的金属zn和na，将它们放入连铸设备的石墨坩埚中，抽真空后通入高纯氩气保护，然后通过感应加热将石墨坩埚升温至620℃，保温10分钟至原料熔化并在电磁力搅拌下充分混合。加热石墨铸型的温度至450℃，启动拉坯装置将连铸坯缓慢拉出石墨铸型，循环水温保持在20±1℃，得到表面光亮的连铸坯，其中锌晶粒为柱状晶，其长轴方向与连铸坯的长度方向的夹角为0°～10°。所述热挤压在220℃进行，挤压速度为2mm/min，挤压比为16。所述轧制在60℃进行，轧速为0.04m/s，变形量为60～98％，制得所述锌合金轧材，其中锌晶粒的平均晶粒尺寸小于10μm，nazn13第二相的尺寸小于1μm。从所述锌合金轧材上切取试样进行电化学腐蚀、浸泡腐蚀、细胞毒性和室温拉伸力学性能的测试。按照相关标准中的方法准备上述性能测试的试样，根据astm-g102-89标准计算电化学腐蚀速率，根据astm-g102-89标准计算浸泡腐蚀速率，根据国标gb/t16886.5-2003评价细胞毒性，根据国标gb/t228.1-2010评价室温拉伸力学性能。测得表1-1中4个发明例锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度100～180mpa，抗拉强度150～220mpa，延伸率40～100％。测得表1-1中4个发明例锌合金在模拟体液中的电化学腐蚀速率为0.05～0.10mm/年。测得表1-1中4个发明例锌合金在模拟体液中的浸泡腐蚀速率为0.04～0.08mm/年。测得表1-1中4个发明例锌合金的细胞毒性为0级或1级，表现出良好的生物相容性。表1-1发明例na(质量％)nazn13(体积％)合金10.010.4合金20.2310合金30.3515合金40.7230实施例2：可生物降解zn-na系三元锌合金的成分、制备和性能测试。所述锌合金的8个发明例的化学成分如表2-1所示，添加的合金元素总量为0.25～0.98％，余量为zn，属于低合金化锌合金，成本低。所述锌合金的制备加工流程为：连铸→热挤压→轧制。按表2-1中元素的含量使用高纯原料进行配料，将它们放入连铸设备的石墨坩埚中，抽真空后通入高纯氩气保护，然后通过感应加热将石墨坩埚升温至650℃，保温8分钟至原料熔化并在电磁力搅拌下充分混合。加热石墨铸型的温度至430℃，启动拉坯装置将连铸坯缓慢拉出石墨铸型，循环水温保持在25±1℃，得到表面光亮的连铸坯，其中锌晶粒为柱状晶，其长轴方向与连铸坯的长度方向的夹角为0°～10°。所述热挤压在200℃进行，挤压速度为1mm/min，挤压比为25。所述轧制在室温进行，轧速为0.07m/s，变形量为60～80％，制得所述锌合金轧材，其中锌晶粒的平均晶粒尺寸为1～5μm，多种第二相的尺寸小于2μm。从所述锌合金轧材上切取试样进行电化学腐蚀、细胞毒性和室温拉伸力学性能的测试。上述试样的准备和测试方法按照实施例1提供的方法进行。测得表2-1中8个发明例锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度120～450mpa，抗拉强度180～590mpa，延伸率5～60％。测得表2-1中8个发明例锌合金在模拟体液中的电化学腐蚀速率为0.05～0.23mm/年。测得表2-1中8个发明例锌合金的细胞毒性均为0级或1级，表现出良好的细胞相容性。表2-1实施例3：可生物降解zn-na系四元锌合金的成分、制备和性能测试。所述锌合金含有4种合金元素，其中2种是必须含有的合金元素：zn和na，第3～4种是进一步添加的合金化元素。所述锌合金的18个实施例的化学成分如表3-1所示，添加的合金元素总量为0.46～1.40％，余量为zn，属于低合金化锌合金，成本低。所述锌合金的制备加工流程为：连铸→均匀化热处理→热挤压→轧制。按表3-1中元素的含量使用高纯原料进行配料，将它们放入连铸设备的石墨坩埚中，抽真空后通入高纯氩气保护，然后通过感应加热将石墨坩埚升温至700℃，保温5分钟至原料熔化并在电磁力搅拌下充分混合。加热石墨铸型的温度至440℃，启动拉坯装置将连铸坯缓慢拉出石墨铸型，循环水温保持在18±1℃，得到表面光亮的连铸坯，其中锌晶粒为柱状晶，其长轴方向与连铸坯的长度方向的夹角为0°～10°。所述均匀化热处理在真空热处理炉中进行，抽真空后，先以2℃/min升温至200℃保温4小时，然后以1℃/min升温至360℃保温2小时，然后随炉冷却。所述热挤压在250℃进行，挤压速度为4mm/min，挤压比为16。所述轧制在室温进行，轧速为0.03m/s，变形量为82～93％，制得所述锌合金轧材，其中锌晶粒的平均晶粒尺寸为1～5μm，多种第二相的尺寸小于1μm。从所述锌合金轧材上切取试样进行电化学腐蚀、细胞毒性和室温拉伸力学性能的测试。上述试样的准备和测试方法按照实施例1提供的方法进行。从所述锌合金轧材上切取样品进行抗菌性能的测试。首先将样品切成φ10×2mm的圆片，打磨圆片获得具有金属光泽的表面后，将圆片放入酒精中超声清洗20～40分钟，清洗完成后用吹干备用。采用平板涂布法对合金进行抗菌性的测试，并根据下面公式计算抗菌率：抗菌率(％)＝(阴性对照组平均菌落数-样品组平均菌落数)/阴性对照组平均菌落数×100％。测试使用的细菌是大肠杆菌。测得表3-1中18个发明例锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度200～420mpa，抗拉强度260～550mpa，延伸率3～55％。测得表3-1中18个发明例锌合金在模拟体液中的电化学腐蚀速率为0.08～0.30mm/年。测得表3-1中18个发明例锌合金的细胞毒性为0级或1级，表现出良好的细胞相容性。测得表3-1中发明例合金14、19、20、23、24、26～28的抗菌率均在90％以上，具有抗菌性。表3-1实施例4：可生物降解zn-na系五元锌合金的成分、制备和性能测试。所述锌合金含有5种合金元素，其中2种是必须含有的合金元素：zn和na，第3～5种是进一步添加的合金化元素。所述锌合金的15个实施例的化学成分如表4-1所示，添加的合金元素总量为0.44～1.37％，余量为zn，属于低合金化锌合金，成本低。所述锌合金的制备加工流程为：连铸→均匀化热处理→热挤压→轧制。按表4-1中元素的含量使用高纯原料进行配料，将它们放入连铸设备的石墨坩埚中，抽真空后通入高纯氩气保护，然后通过感应加热将石墨坩埚升温至750℃，保温5分钟至原料熔化并在电磁力搅拌下充分混合。加热石墨铸型的温度至500℃，启动拉坯装置将连铸坯缓慢拉出石墨铸型，循环水温保持在15±1℃，得到表面光亮的连铸坯，其中锌晶粒为柱状晶，其长轴方向与连铸坯的长度方向的夹角为0°～8°。所述均匀化热处理在真空热处理炉中进行，抽真空后，先以4℃/min升温至250℃保温3小时，然后以2℃/min升温至375℃保温1.5小时，然后立即置入温度为0℃的水中进行水淬。所述热挤压在225℃进行，挤压速度为2mm/min，挤压比为16。所述轧制在室温进行，轧速为0.05m/s，变形量为83～98％，制得所述锌合金轧材，其中锌晶粒的平均晶粒尺寸为1～5μm，多种第二相的尺寸小于1μm。从所述锌合金的挤压轧材上切取试样进行电化学腐蚀、细胞毒性和室温拉伸力学性能的测试。上述试样的准备和测试方法按照实施例1提供的方法进行。测得表4-1中15个发明例锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度260～500mpa，抗拉强度320～700mpa，延伸率2～46％。测得表4-1中15个发明例锌合金在模拟体液中的电化学腐蚀速率为0.24～0.43mm/年。测得表4-1中15个发明例锌合金的细胞毒性为0级或1级，表现出良好的细胞相容性。表4-1实施例5：可生物降解zn-na系六元锌合金的成分、制备和性能测试。所述锌合金含有6种合金元素，其中2种是必须含有的合金元素：zn和na，第3～6种是进一步添加的合金化元素。所述锌合金的10个实施例的化学成分如表5-1所示，添加的合金元素总量为0.79～1.41％，余量为zn，属于低合金化锌合金，成本低。所述锌合金的制备加工流程为：连铸→热挤压→固溶热处理→拉拔。按表5-1中元素的含量使用高纯原料进行配料，将它们放入连铸设备的石墨坩埚中，抽真空后通入高纯氩气保护，然后通过感应加热将石墨坩埚升温至780℃，保温8分钟至原料熔化并在电磁力搅拌下充分混合。加热石墨铸型的温度至460℃，启动拉坯装置将连铸坯缓慢拉出石墨铸型，循环水温保持在20±1℃，得到表面光亮的连铸坯，其中锌晶粒为柱状晶，其长轴方向与连铸坯的长度方向的夹角为0°～10°。所述热挤压在190℃进行，挤压速度为1mm/min，挤压比为16。所述固溶热处理真空热处理炉内进行，在378℃保温5～8小时，然后立即置入温度为室温的水中进行水淬。通过所述固溶热处理将表5-1中发明例合金中的较粗大的lizn4、cuzn5、mg2zn11或mnzn13部分固溶入zn基体，达到以下组织调控效果：(1)释放li、cu、mg或mn原子进入zn基体，形成置换固溶体，提高合金强度；(2)在后续塑性加工过程中，重新析出纳米尺寸的lizn4、cuzn5、mg2zn11或mnzn13第二相，提高合金的综合性能。所述拉拔在60～100℃进行，变形量为85～96％，制得所述锌合金线材，其中锌晶粒的平均晶粒尺寸小于3μm，多种第二相的尺寸小于1μm。从所述锌合金线材上切取试样进行电化学腐蚀、细胞毒性和室温拉伸力学性能的测试。上述试样的准备和测试方法按照实施例1提供的方法进行。测得表5-1中10个发明例锌合金的室温拉伸力学性能为：屈服强度330～500mpa，抗拉强度380～700mpa，延伸率10～37％。测得表5-1中10个发明例锌合金在模拟体液中的电化学腐蚀速率为0.20～0.52mm/年。测得表5-1中10个发明例锌合金的细胞毒性为0级或1级，表现出良好的细胞相容性。表5-1当前第1页12