[发明专利]一种骨移植材料镁铋锰铝锌合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种骨移植材料镁铋锰铝锌合金的制备方法，是针对医用骨组织修复材料的特性，采用镁、铋、锰、铝、锌化学物质，经熔炼、铸锭、热挤压，制成医用可降解镁铋锰铝锌合金，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，制成的镁铋锰铝锌合金纯度达99.8％，屈服强度201.5MPa，拉伸强度246.8MPa，伸长率达29.4％，可用于医学骨质移植修复材料，在模拟人体体液下降解速率为0.344mm/年，是先进的医用可降解微合金化镁铋锰铝锌合金的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种骨移植材料镁铋锰铝锌合金的制备方法，属于生物医用材料制备及应用的技术领域。

背景技术

镁合金密度1.7～2.0g/cm³，接近人体骨密度1.8～2.1g/cm³，其抗压强度和抗伸强度比可降解的聚合物高；与钛合金、铬合金、不锈钢相比，镁合金的弹性模量接近天然骨骼，可有效避免由于弹性模量不匹配引起的应力遮挡效应。

镁合金是骨组织修复及替代材料研究的热点，其生物可降解性较强，是人体骨移植、骨修复的优选材料，也会避免二次手术给患者带来痛苦及经济负担；镁合金在医学应用中也存在降解速度快、降解不均匀的问题，例如201110043303.8专利，Mg-Zn-Y-Nd镁合金，做成的骨钉、骨板由于降解速度快、不均匀，很难满足临床要求；合金化是提高镁合金耐蚀性的常用方法，但合金化元素常导致合金中第二相粗化或体积分数增加，诱发第二相-镁基体间电偶腐蚀，降低合金的力学性能；稀土元素可以同步提高合金的耐蚀性和强韧性，但是稀土元素的添加会产生对人体有害的元素；因此，通过添加无毒元素或者人体必需元素进行微合金化是同步提高镁合金耐蚀性和强韧性的有效方法，此项技术还在科学研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的情况、针对医用骨组织修复材料的特性，采用对人体无害的化学物质镁、铋、锰、铝、锌，经真空熔炼、加热挤压，制成微合金化医用镁铋锰铝锌合金，以大幅度提高医用合金的强度、韧性和耐蚀性，扩大医用镁合金的使用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、铋、锰、铝、锌、二氧化碳、氮气、无水乙醇，其准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位；

制备方法如下：

(1)、精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

(2)、熔炼镁铋锰铝锌合金

镁铋锰铝锌合金的熔炼是在真空熔炼炉中进行的，是在中频感应加热、抽真空、惰性气体保护下完成的；

①制备开合式模具

开合式模具用不锈钢材料制作，模具型腔呈矩形，型腔表面粗糙度为Ra 0.08～0.16μm；

②配制镁、铋、锰、铝、锌混合材料

称取镁块483.5g±0.001g、铋颗粒5g±0.001g、锰粉1.5g±0.001g、铝颗粒5g±0.001g、锌颗粒5g±0.001g，其组合配比为：镁∶铋∶锰∶铝∶锌＝96.7∶1∶0.3∶1∶1；

③清理真空熔炼炉

打开真空熔炼炉，清理炉腔及熔炼坩埚，使其洁净；

向炉腔内输入氮气，氮气输入速度200cm³/min，驱除炉内有害气体；

④置放镁、铋、锰、铝、锌混合材料