[发明专利]一种Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料，其特征在于，所述Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料为非晶基体中均匀分散有纳米晶粒的复合结构材料，所述Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料按原子百分比计，Mg和Zn原子摩尔比73∶27、60∶40或80∶20，所述纳米晶粒尺寸为100nm~20nm，该材料非晶基体中纳米晶粒的体积占比为30~65%，所述Mg的纯度为99.9 wt. %，所述Zn的纯度为99.99 wt. %，所述的Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料的制备方法，包括以下步骤：

1）原材料准备：称取Mg和Zn，以原子百分比计算包括下述组分：Mg和Zn原子摩尔比73∶27、60∶40或80∶20；

2）中间合金熔炼：将步骤1）中准备的原材料Mg和Zn放入石墨坩埚中，石墨坩埚置于感应熔炼炉上，在保护气氛或真空气氛下熔炼，重熔多次并保温，以获得成分、微观组织均匀的Mg-Zn母合金铸锭；

3）高真空非晶熔炼炉甩带：将步骤2）中获得的Mg-Zn母合金铸锭破碎成直径不超过12mm的小块后放入非晶甩带机单口石英管中，将单口石英管固定在感应线圈中间，打开非晶甩带机启动机械泵，打开分子泵抽到真空，关闭机械泵与分子泵，冲入氩气使腔体压力保持微负压，储气室压力保持微正压，打开控制铜辊线转速开关，通过感应线圈加热Mg-Zn母合金铸锭，所述Mg-Zn母合金铸锭完全熔化时手动点击开始甩带，制得Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构材料；所述铜辊的线速度为28~32 m/s；所述步骤2）的感应熔炼炉电流为600~700A，所述步骤3）的非晶甩带机单口石英管直径为12~20 mm，所述石英管底部开有直径1~1.5 mm的小孔，所述步骤3）的腔体压力保持微负压为-0.03~-0.05Mpa，所述储气室压力保持微正压为0.02~0.04Mpa，所述步骤3）的非晶甩带机的输入电压为三相380V，频率为50~60Hz，最大功率25kW，工作电流0~70A；感应线圈工作电流为26~30A。

2.根据权利要求1所述的Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料，其特征在于，所述Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料的显微硬度为1.317~1.866 Gpa，所述Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料的腐蚀速度为0.2~0.4 mm/year，其直接体外浸泡实验的细胞死亡率为1~3 %。

3.权利要求1所述的Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构医用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）原材料准备：称取Mg和Zn，以原子百分比计算包括下述组分：Mg和Zn原子摩尔比73∶27、60∶40或80∶20；

2）中间合金熔炼：将步骤1）中准备的原材料Mg和Zn放入石墨坩埚中，石墨坩埚置于感应熔炼炉上，在保护气氛或真空气氛下熔炼，重熔多次并保温，以获得成分、微观组织均匀的Mg-Zn母合金铸锭；

3）高真空非晶熔炼炉甩带：将步骤2）中获得的Mg-Zn母合金铸锭破碎成直径不超过12mm的小块后放入非晶甩带机单口石英管中，将单口石英管固定在感应线圈中间，打开非晶甩带机启动机械泵，打开分子泵抽到真空，关闭机械泵与分子泵，冲入氩气使腔体压力保持微负压，储气室压力保持微正压，打开控制铜辊线转速开关，通过感应线圈加热Mg-Zn母合金铸锭，所述Mg-Zn母合金铸锭完全熔化时手动点击开始甩带，制得Mg-Zn非晶/纳米晶复合结构材料；所述铜辊的线速度为28~32 m/s；

所述步骤2）的感应熔炼炉电流为600~700A，所述步骤3）的非晶甩带机单口石英管直径为12~20 mm，所述石英管底部开有直径1~1.5 mm的小孔，所述步骤3）的腔体压力保持微负压为-0.03~-0.05Mpa，所述储气室压力保持微正压为0.02~0.04Mpa，所述步骤3）的非晶甩带机的输入电压为三相380V，频率为50~60Hz，最大功率25kW，工作电流0~70A；感应线圈工作电流为26~30A。