本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种可吸收骨科植入镁合金及其制备方法。
背景技术：
由于交通事故、运动创伤等原因造成的骨组织损伤在人们的日常生活中发生率很高，在骨组织损伤的治疗过程中，需要植入器械对骨组织进行修复和固定，因此骨科植入器械成为医疗器械产业中最重要的一种。目前，临床上广泛应用的骨科植入器械材料主要有不锈钢、钛合金以及钴合金等金属生物材料。然而，这些金属生物材料存在以下缺点：第一，植入器械的弹性模量与骨组织不匹配，植入后在与骨组织连接处产生“应力遮挡”效应，从而抑制新骨生长，降低骨愈合速度；第二，作为惰性金属，植入后会作为异物长期存留在体内，产生离子溶出，影响人体健康，因此需要进行二次手术取出，增加患者痛苦。从21世纪初开始，以镁合金为代表的具有生物可降解特性的新一代医用金属材料引起人们的关注。镁合金的优势在于其密度及弹性模量接近于人骨，可以有效缓解“应力遮挡”效应对骨生长的不利影响；而且镁合金在人体中可以逐渐降解，从而避免了二次手术，同时，其主要降解产物mg2+不仅不会对人体产生毒性，而且具有促进成骨细胞增殖的特性。因此，镁合金作为一种可吸收骨科植入材料具有巨大的应用前景。
目前镁合金作为骨科植入材料的主要研究有：lambotte于1907年首次将金属镁接骨板应用于固定下肢骨折，8d后接骨板降解，同时发现皮下产生大量气体。troitskii和znamenski分别在1944年和1945年报道了采用mg-ca和mg-al合金治疗骨折。这些报道中均指出，使用镁及镁合金作为内固定物时，未出现全身毒性反应和局部炎症反应。但是镁及镁合金在体内的降解速率过快，使内固定物无法在骨愈合之前保持机械完整性而导致固定失败；另外镁及镁合金在快速降解过程中产生的大量氢气会造成皮下气肿，因此，镁合金在骨科植入器械方面的应用受到了严重限制。随着合金冶炼和加工工艺的不断发展，成功开发出了mg-zn系、mg-re系、mg-al系mg-zn-re系等不同系列的镁合金，相对于早期的镁及镁合金，其降解速率得到了大大降低，为镁合金在骨科植入器械方面的应用提供了条件。2006年，witte等将az31、az91两种mg-al系镁合金和we43、lae442两种稀土镁合金分别植入豚鼠股骨髓腔内，18周后显示镁合金周围新骨形成较多。duygulu等将az31镁合金骨钉植入山羊髋骨3个月的研究表明，镁合金骨钉发生了明显的降解，而且在镁合金和骨组织界面有新骨产生。张广道等将az31镁合金植入兔下颌骨，2周后，植入物周围有骨痂生成；8周后生成成熟的骨组织，未发现对动物循环、免疫、泌尿系统有负面影响。zhang等将直径为4.5mm，长10mm的mg-zn合金棒植入新西兰大白兔股骨中，并检测大白兔肝肾功能电解质，对植入部位定期进行x射线检测，术后做肝、肾、脾和股骨中病理切片，研究显示，镁合金逐渐降解并在周围产生气泡，肝、肾病理切片没有明显异常，在股骨周围有新生骨的产生，说明镁合金作为可降解骨固定材料同时具有良好的生物相容性和力学性能。
镁合金作为骨科植入材料在动物体内的研究证实了其在可吸收骨科植入器械方面的应用的可行性，但其力学性能、耐蚀性和生物相容性仍然需要进一步研究改善。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种力学性能、耐蚀性和细胞相容性均良好的可吸收骨科植入镁合金。
本发明的另一目的是提供该镁合金的制备方法。
为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
一种可吸收骨科植入镁合金，由以下质量百分比的组分组成：4.0~8.0%的zn、0.8~2.0%的y、0.6~2.0%的nd、0.2~0.4%的sc，余量为mg。
进一步地，由以下质量百分比的组分组成：4.0%的zn、1.2%的y、0.8%的nd、0.2%的sc和93.8%的mg。
一种上述的镁合金的制备方法，以镁锭、锌锭、mg-y中间合金、mg-nd中间合金、mg-sc中间合金为炉料熔制。
进一步地，所述炉料中zn、y、nd、sc的添加量为其在镁合金中含量的1.1~1.25倍。
进一步地，所述镁锭和锌锭的纯度均≥99.9%，所述mg-y中间合金为含25.0wt%y的中间合金，所述mg-nd中间合金为含25.0wt%nd的中间合金，所述mg-sc中间合金为含10.0wt%sc的中间合金。
进一步地，该制备方法包括以下步骤：
s1、将坩埚放入炉中加热，待炉温升至400~600°c后，向炉中通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
s2、通混合气10~15min后，加入镁锭，将坩埚升温至700~800°c，待镁锭完全熔化后加入mg-sc中间合金，升温至800~850°c，保温60~120min，然后加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至700~800°c，保温8~12min之后，加入锌锭，保温20~30min后对熔体进行匀速搅拌5~10min，最后进行扒渣、浇注、脱模，得到中间产品；
s3、对中间产品进行固溶处理，固溶后进行一次挤压，即可得到一次挤压态产品；
s4、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶后进行二次挤压，得到镁合金。
进一步地，所述二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
进一步地，所述炉为电阻炉。
进一步地，所述s3中，固溶处理的条件为：固溶温度为460~530°c，固溶时间为1~4h；所述一次挤压的条件为：挤压温度450~480°c，挤压比为5~10，挤压速率是2~4m/min，挤压过程中模具的加热温度是430~470°c。
进一步地，所述s4中，固溶处理的条件为：固溶温度为460~530°c，固溶时间为2~6h；所述二次挤压的条件为：挤压温度380~420°c，挤压比为10~15，挤压速率是2~4m/min，挤压过程中模具的加热温度是360~430°c。
与现有的可吸收骨科植入镁合金材料相比，本发明的镁合金有益效果在于：
1、zn的含量高。高zn元素添加量的目的在于，一方面通过zn在mg中的固溶实现固溶强化，另一方面通过析出大量含zn强化相实现弥散强化，从而大大提高镁合金的强度，达到骨科植入材料对强度的高要求。同时，zn是人体结构、催化和调节功能所必不可少的元素，因此高zn含量的镁合金具有良好的生物相容性。
2、通过少量的稀土元素y、nd和sc的复合添加进一步提高镁合金的力学性能以及耐蚀性。y、nd是镁合金中常添加的稀土元素，可以有效降低镁合金的降解速率。与其他稀土元素相比，sc不仅具有高熔点和低密度特点，可以促进镁合金在凝固过程中的形核，从而实现晶粒细化作用，而且其在镁合金中的扩散速率很低，因此，对镁合金具有更加明显的强化作用。另外，sc在mg基体中的最大固溶度可以达到15%，大大高于其他稀土元素，因此还可以在一定程度上起到固溶强化作用。而且，本发明的镁合金总稀土含量较低，可以将稀土元素对人体潜在的风险最小化，从而提高合金的整体生物相容性。
3、采用两道次挤压工艺，可将镁合金的平均晶粒尺寸控制在0.5~2μm，通过晶粒细化实现强度和塑形同时提高的目的。另外，通过两道次挤压可以将镁合金中的mgzny强化相进行大幅度细化，使mgzny强化相弥散均匀分布于镁合金的晶内和晶界区域，不仅可以起到强化作用，而且可以使镁合金降解过程中形成的原电池更小，提高镁合金降解的均匀性，降低镁合金的整体降解速率。
4、本发明通过在mg-zn合金中添加少量稀土元素y、nd和sc制备出一种可吸收骨科植入mg-zn-y-nd-sc合金，并通过采用两道次挤压方法细化合金的晶粒和强化相，提高其力学性能，使其抗拉强度达到325mpa，屈服强度达到306mpa，延伸率达到18%。
附图说明
图1为实施例4所得镁合金的室温拉伸性能图；
图2为实施例4所得镁合金的显微组织sem图和eds成分分析图；
图3为实施例4所得镁合金的室温拉伸断口形貌图；
图4为实施例4所得镁合金的电化学腐蚀测试曲线图；
图5为实施例4所得镁合金制备的浓度为10%、50%、100%浸提液培养人体脐静脉内皮细胞48h之后细胞活性图；
图6为实施例4所得镁合金制备的浓度为10%、50%、100%浸提液培养人体脐静脉内皮细胞48h之后细胞形貌图；
图7为实施例4和实施例6所得镁合金的室温拉伸性能图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
可吸收骨科植入镁合金，组成为：4.0wt%的zn、1.2wt%的y、0.8wt%的nd、0.2wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：2520g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：144g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：158g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：106g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：72g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例中采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到120°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温400°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气10min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到700°c；
d、在700°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至800°c，保温60min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至700°c；
f、在700°c下保温8min之后，加入锌锭；
g、保温20min后对熔体进行匀速搅拌5min，然后进行扒渣，静置10min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-4.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-4.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为460°c，固溶时间为2h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度450°c，挤压比为7，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是430°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度460°c，固溶时间为4h；固溶后进行二次挤压，挤压温度400°c，挤压比为12，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是360°c，得到最终产品。
实施例2
可吸收骨科植入镁合金，组成为：6.0wt%的zn、1.2wt%的y、0.8wt%的nd、0.2wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例所需的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：1632g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：144g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：106g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：70g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：48g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到130°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温500°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气12min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到750°c；
d、在750°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至820°c，保温80min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至750°c；
f、在750°c下保温10min之后，加入锌锭；
g、保温30min后对熔体进行匀速搅拌10min，然后进行扒渣，静置15min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-6.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-6.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为480°c，固溶时间为2h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度480°c，挤压比为7，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是450°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度480°c，固溶时间为4h；固溶后进行二次挤压，挤压温度420°c，挤压比为12，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是380°c，得到最终产品。
实施例3
可吸收骨科植入镁合金，组成为：8.0wt%的zn、2.0wt%的y、0.8wt%的nd、0.4wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例所需的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：1466g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：192g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：176g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：70g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：96g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到150°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温600°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气12min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到800°c；
d、在800°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至850°c，保温100min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至800°c；
f、在800°c下保温12min之后，加入锌锭；
g、保温30min后对熔体进行匀速搅拌10min，然后进行扒渣，静置15min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-8.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.4wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-8.0wt%zn-1.2wt%y-0.8wt%nd-0.4wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为530°c，固溶时间为2h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度480°c，挤压比为5，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是470°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度530°c，固溶时间为6h；固溶后进行二次挤压，挤压温度420°c，挤压比为15，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是400°c，得到最终产品。
实施例4
可吸收骨科植入镁合金，组成为：4.0wt%的zn、0.8wt%的y、0.6wt%的nd、0.2wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例所需的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：2599g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：144g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：106g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：79g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：72g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到120°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温400°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气10min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到700°c；
d、在700°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至800°c，保温60min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至700°c；
f、在700°c下保温10min之后，加入锌锭；
g、保温20min后对熔体进行匀速搅拌5min，然后进行扒渣，静置15min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-4.0wt%zn-0.8wt%y-0.6wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-4.0wt%zn-0.8wt%y-0.6wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为460°c，固溶时间为1h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度450°c，挤压比为7，挤压速率是4m/min，挤压过程中模具的加热温度是430°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度460°c，固溶时间为2h；固溶后进行二次挤压，挤压温度380°c，挤压比为12，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是360°c，得到最终产品。
实施例5
可吸收骨科植入镁合金，组成为：6.0wt%的zn、1.2wt%的y、2.0wt%的nd、0.3wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例所需的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：1486g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：144g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：106g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：192g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：72g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到130°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温500°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气15min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到750°c；
d、在750°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至850°c，保温120min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至750°c；
f、在750°c下保温12min之后，加入锌锭；
g、保温20min后对熔体进行匀速搅拌8min，然后进行扒渣，静置15min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-6.0wt%zn-1.2wt%y-2.0wt%nd-0.3wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-6.0wt%zn-1.2wt%y-2.0wt%nd-0.3wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为500°c，固溶时间为4h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度480°c，挤压比为10，挤压速率是3m/min，挤压过程中模具的加热温度是470°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度500°c，固溶时间为6h；固溶后进行二次挤压，挤压温度420°c，挤压比为12，挤压速率是3m/min，挤压过程中模具的加热温度是400°c，得到最终产品。
实施例6
可吸收骨科植入镁合金，组成为：2.0wt%的zn、0.8wt%的y、0.6wt%的nd、0.2wt%的sc，余量为mg，以及不可避免的杂质元素。
1、前期准备
本实施例所需的原料为：
高纯镁锭（纯度≥99.9%）：2671g
高纯锌锭（纯度≥99.9%）：72g，其中zn的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
mg-25.0wt%y中间合金：106g，其中y的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-25.0wt%nd中间合金：79g，其中nd的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.1倍；
mg-10.0wt%sc中间合金：72g，其中sc的含量为其在所得镁合金（目标产品）中的1.2倍；
为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，本实施例采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1。
2、中间产品的制备
a、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到120°c，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；
b、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温400°c，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；
c、通混合气10min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到700°c；
d、在700°c下保温至镁锭完全熔化后，加入mg-sc中间合金，并将炉温升至800°c，保温60min；
e、保温结束后，加入mg-y中间合金和mg-nd中间合金，将炉温降低至700°c；
f、在700°c下保温10min之后，加入锌锭；
g、保温20min后对熔体进行匀速搅拌5min，然后进行扒渣，静置15min；
h、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态mg-4.0wt%zn-0.8wt%y-0.6wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）。
3、挤压合金试样的制备
a、将制备好的普通凝固态mg-4.0wt%zn-0.8wt%y-0.6wt%nd-0.2wt%sc合金（中间产品）进行固溶处理，固溶温度为460°c，固溶时间为1h；
b、固溶后进行一次挤压，挤压温度450°c，挤压比为7，挤压速率是4m/min，挤压过程中模具的加热温度是430°c，即可得到一次挤压态产品；
c、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度460°c，固溶时间为2h；固溶后进行二次挤压，挤压温度380°c，挤压比为12，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是360°c，得到最终产品。
性能测试
经检测，实施例1制备的二次挤压态的镁合金的室温屈服强度为300±5mpa，抗拉强度为320±3mpa，延伸率可以达到20%；实施例2制备的二次挤压态的镁合金的室温屈服强度为310±5mpa，抗拉强度为330±5mpa，延伸率可以达到18%，均达到了作为骨科植入镁合金的要求。
对实施例4制备的铸态和二次挤压态的镁合金的微观组织、力学性能和电化学性能进行测试。
拉伸性能测试结果如图1所示，铸态镁合金在室温下的屈服强度为120±10mpa，抗拉强度为165±10mpa，延伸率为9%；而二次挤压态的镁合金在室温下的屈服强度为306±5mpa，抗拉强度为325±6mpa，延伸率可以达到19%。经过两道次挤压工艺，镁合金的强度和塑形都得到了大幅度提高。
铸态镁合金的显微组织如图2(a)所示，可以看出镁合金由尺寸约100μm的粗大等轴状晶粒组成，第二相在晶界呈连续分布。二次挤压态镁合金的显微组织如图2(b)所示，可以看出镁合金由细小均匀的等轴晶和较为粗大的长条状晶粒组成混合晶粒结构，其中等轴晶的晶粒尺寸达到1~2μm，长条状晶粒长约100μm，宽约5μm，沿挤压方向呈直线型分布。从图2(c)的eds成分分析图中可以看出，铸态和二次挤压态合金中的第二相都是w相(mg3zn3y2)。同时，在二次挤压态的合金中还存在细小的纳米尺寸析出相，弥散均匀分布于合金基体中。晶粒和第二相的细化会在很大程度上提高镁合金的力学性能。
铸态和二次挤压态镁合金的室温拉伸断口如图3所示，可以看到铸态合金的断口呈韧性和脆性混合断裂模式，如图3(a)和(b)所示，而二次挤压态合金的断口主要由大量韧窝组成，如图3(c)和(d)所示，拉伸断裂模式是韧性断裂。因此，经过两道次挤压工艺，实施例4所得镁合金的韧性得到提高。
铸态和二次挤压态镁合金的电化学腐蚀测试结果如图4所示，从图中可以拟合得到铸态镁合金的自腐蚀电位是-1.4097，腐蚀电流密度是1.3122×10-5a/cm2；二次挤压态镁合金的自腐蚀电位是-1.336v，腐蚀电流密度是5.43×10-5a/cm2，经过两道次挤压，镁合金的腐蚀电位提高，耐蚀性也得到了提高，其耐蚀性能够满足可吸收骨科植入镁合金的要求。
铸态和二次挤压态镁合金制备浓度分别为10%、50%和100%的浸提液，并采用浸提液培养人体脐静脉内皮细胞48h之后，测得的细胞相对活性结果如图5所示，从图中可以看到铸态和二次挤压态的该镁合金浸提液培养后细胞的活性均较高；观察到的细胞形态结果如图6所示，其中铸态镁合金浓度为10%、50%和100%的浸提液培养后细胞形态如图6(a)、(b)和(c)所示，而二次挤压态镁合金浓度为10%、50%和100%的浸提液培养后细胞形态如图6(d)、(e)和(f)所示。从图6中可以看到所有细胞形态均良好。结合图5和图6结果，证明实施例4所得铸态和二次挤压态镁合金都具有良好的生物相容性。
实施例6制备的二次挤压态的镁合金的室温屈服强度为270±5mpa，抗拉强度为300±5mpa，延伸率为15.5%。图7为实施例4和实施例6所得二次挤压态镁合金的室温拉伸性能测试结果，实施例6的zn含量为2%提，低于实施例4的4%，y、nd和sc含量不变。可以发现，随着zn含量提高，镁合金的室温屈服强度、抗拉强度和延伸率都得到了提高，说明zn含量的增加有效提高了镁合金的室温拉伸性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。