[发明专利]一种镁基多孔复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种镁基多孔复合材料的制备方法，针对多孔镁及镁合金降解速率过快、降解过程中力学性能无法保证的弊端，采用β相磷酸钙和镁锌锆为原料，以氯化钠晶体为造孔剂，通过制粉、配料，真空等离子放电烧结制成镁基多孔复合材料块体，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，制备的镁基多孔复合材料为块体，其密度为1.02g/cm³，孔隙率达到60％，孔径≤450μm，弹性模量为35GPa，符合人体骨骼性能参数，可满足临床医学的骨科植入材料使用，是先进的镁基多孔复合材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种镁基多孔复合材料的制备方法，属于镁基多孔生物材料制备及应用的技术领域。

背景技术

镁及镁合金具有良好的力学性能、生物相容性和可降解性，成为最具潜力的生物材料，多孔结构可使骨组织按孔隙生长，利于成骨细胞在其表面的粘附、增值与分化，促进骨组织再生，可加快病人术后的康复；但是，多孔镁在人体内的降解速率过快，同时孔隙的存在也会造成力学性能降低，因此多孔镁及合金在临床应用上受到很多的限制。

为了解决上述存在的问题，可用β相磷酸钙与镁锌锆合金相结合，其力学性能和耐腐蚀性能就会得到改善，β相磷酸钙具有良好的生物活性、生物相容性及骨引导作用，能够克服降解速率过快的缺点，β相磷酸钙粉末表面化学镀锌可增强金属与陶瓷粉末的连接；同时镁锌锆合金由于合金元素存在，其耐蚀性和力学性能也会得到提高。

目前，制备多孔镁基生物复合材料的方法有真空渗流铸造法、粉末冶金法、激光打孔法，但这些方法都存在工艺复杂、稳定性差、孔体结构控制困难的问题。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的现状和不足，以β相磷酸钙和镁锌锆合金粉为原料，以氯化钠晶体为造孔剂，通过制粉、粉末预处理、配粉、混粉、真空等离子放电烧结，制成镁基多孔复合材料，以提高镁基复合材料的力学性能与耐腐蚀性能。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁锌锆合金粉、β相磷酸钙、氯化钠晶体、丙三醇、无水乙醇、氢氧化钠、硫酸锌、酒石酸、乙二胺四乙酸、联氨、乙酸钠、去离子水、氩气、石墨纸，其组合准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米³为计量单位

镁锌锆合金粉：MgZnZr 15g±0.001g 纯度99.98％

β相磷酸钙：β-Ca₃(PO₄)₂ 6g±0.001g 纯度99.9％

氯化钠晶体：NaCl 9g±0.001g 纯度99％

氢氧化钠：NaOH 2g±0.001g 纯度99.9％

丙三醇：C₃H₈O₃ 500mL±10mL 纯度99％

无水乙醇：C₂H₆O 500mL±10mL 纯度99.7％

硫酸锌：ZnSO₄ 100g±0.001g 纯度99％

酒石酸：C₄H₆O₆ 15g±0.001g 纯度99％

乙二胺四乙酸：C₁₀H₁₆N₂O₈ 0.05g±0.001g 纯度99％

联氨：N₂H₄ 200mL±0.001mL 纯度99％