一种医用镁基合金材料及其制备方法

文档序号:8509234阅读:310来源:国知局
一种医用镁基合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医用合金材料领域,涉及一种镁基合金材料及其制备方法,特别是涉 及一种医用镁基合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金、钛合金、医用贵金属、医 用形状记忆合金、纯金属钽、铌、锆等。近几年,随着加工方法、表面处理技术等的发展和成 熟,在提高镁合金耐腐蚀性能和力学性能方面得到很大的提高,研宄者开始进一步开展镁 及镁合金作为外科植入材料的研宄。目前已被发展为硬组织工程支架的多孔生物陶瓷和聚 合物支架可以促使骨质和组织在其孔内生长,使损伤较快恢复,但力学性能差。因此,发展 新的骨组织工程支架材料,需要它既要有良好的力学性能,又要有类似于骨的多孔结构和 生物可降解性能。近期的研宄表明,镁的性能基本符合骨组织工程多孔支架的要求,即较低 的弹性模量和适当的强度,良好的生物相容性、生物可降解和可吸收性等。因此镁及镁合金 有条件成为一种理想的替代骨组织的工程支架材料。

【发明内容】

[0003] 要解决的技术问题:镁基合金材料在生物医学领域有较多的应用,当镁基合金材 料用于固定材料时,需要具有较优异的硬度、拉伸强度和抗压强度,同时还需要具有良好的 生物相容性,因此需要提高镁基合金材料的机械强度,进一步提高镁基合金材料在生物医 学领域中的应用范围。
[0004] 技术方案:为了解决上述问题,本发明公开了一种医用镁基合金材料及其制备方 法,所述的医用镁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%、 余量为Mg。
[0005] 进一步的,所述的一种医用镁基合金材料,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%、 余量为Mg。
[0006] 更进一步的,所述的一种医用镁基合金材料,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%、 余量为Mg。
[0007] 一种医用镁基合金材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 分别取金属粉末材料,按重量百分取Ti为3. 2wt%-5. 6wt%、W为0. 3wt%-0. 8wt%、V 为 0? 2wt%-0. 7wt%、Ni为 1. 2wt%-3. 4wt%、Cr为 0? 3wt%-l.lwt%、Ag为 0? 2wt%-0. 6wt%、Sc 为0. 3wt%-0. 8wt%、Nb为0. 2wt%-0. 8wt%、余量为Mg,将上述的金属粉末材料用高速混合机 机械混合,混合至金属粉末混合均勾; (2) 混合均匀后把金属粉末材料投至将高温真空熔炼炉中,真空熔炼炉内压强为 100-500Pa,将真空熔炼炉内温度从室温升至660-700 °C,温度稳定后熔炼2h; (3) 升高真空熔炼炉内温度为940-970°C,温度稳定后熔3h; (4) 升高真空熔炼炉内温度为1135-1175°C,温度稳定后熔炼3h; (5) 降低真空熔炼炉内温度为550-580°C,保温2h; (6) 再将真空熔炼炉内温度降至室温,为医用镁基合金材料。
[0008] 优选的,所述的一种医用镁基合金材料的制备方法,步骤(2)中真空熔炼炉内压强 为 300Pa。
[0009] 优选的,所述的一种医用镁基合金材料的制备方法,步骤(2)中将真空熔炼炉内温 度从室温升至680 °C。
[0010] 优选的,所述的一种医用镁基合金材料的制备方法,步骤(3)中升高真空熔炼炉内 温度为955 °C。
[0011] 优选的,所述的一种医用镁基合金材料的制备方法,步骤(4)中升高真空熔炼炉内 温度为1155 °C。
[0012] 优选的,所述的一种医用镁基合金材料的制备方法,步骤(5)中降低真空熔炼炉内 温度为570 °C。
[0013] 有益效果:本发明的医用镁基合金材料属于生物医学领域,由于其突出的拉伸强 度、硬度和抗压强度,适用于制备医学固定材料等材料。并且在使用中具有良好的生物相容 性、无副作用。本发明的镁基合金材料通过对其制备工艺和元素组成优化,制得的镁基合金 材料具有优良的性能。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 (1) 分别取金属粉末材料,按重量百分取Ti为5. 6wt%、W为0. 3wt%、V为0. 2wt%、Ni为 3. 4wt%、Cr为 1.lwt%、Ag为 0. 2wt%、Sc为 0. 8wt%、Nb为 0. 8wt%、余量为Mg,将上述的金属 粉末材料用高速混合机机械混合,混合至金属粉末混合均匀; (2) 混合均匀后把金属粉末材料投至将高温真空熔炼炉中,真空熔炼炉内压强为 500Pa,将真空熔炼炉内温度从室温升至700°C,温度稳定后熔炼2h; (3) 升高真空熔炼炉内温度为940°C,温度稳定后熔3h; (4) 升高真空熔炼炉内温度为1175°C,温度稳定后熔炼3h; (5) 降低真空熔炼炉内温度为580°C,保温2h; (6) 再将真空熔炼炉内温度降至室温,为医用镁基合金材料。
[0015] 实施例2 (1) 分别取金属粉末材料,按重量百分取Ti为3. 2wt%、W为0. 8wt%、V为0. 7wt%、Ni为 1. 2wt%、Cr为 0. 3wt%、Ag为 0. 6wt%、Sc为 0. 3wt%、Nb为 0. 2wt%、余量为Mg,将上述的金属 粉末材料用高速混合机机械混合,混合至金属粉末混合均匀; (2) 混合均匀后把金属粉末材料投至将高温真空熔炼炉中,真空熔炼炉内压强为 lOOPa,将真空熔炼炉内温度从室温升至660°C,温度稳定后熔炼2h; (3) 升高真空熔炼炉内温度为970°C,温度稳定后熔3h; (4) 升高真空熔炼炉内温度为1135°C,温度稳定后熔炼3h; (5) 降低真空熔炼炉内温度为550°C,保温2h; (6) 再将真空熔炼炉内温度降至室温,为医用镁基合金材料。
[0016] 实施例3 (1) 分别取金属粉末材料,按重量百分取Ti为5. 2wt%、W为0. 7wt%、V为0. 3wt%、Ni为 3.Owt%、Cr为 0? 5wt%、Ag为 0? 5wt%、Sc为 0? 7wt%、Nb为 0? 3wt%、余量为Mg,将上述的金属 粉末材料用高速混合机机械混合,混合至金属粉末混合均匀; (2) 混合均匀后把金属粉末材料投至将高温真空熔炼炉中,真空熔炼炉内压强为 500Pa,将真空熔炼炉内温度从室温升至700°C,温度稳定后熔炼2h; (3) 升高真空熔炼炉内温度为940°C,温度稳定后熔3h; (4) 升高真空熔炼炉内温度为1175°C,温度稳定后熔炼3h; (5)
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