[发明专利]一种高强度Zn-Se基三元合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高强度Zn‑Se基三元合金及其制备方法和应用，取12块Zn板，任意3块为一组，其中n组制成Zn‑Se复合板，另外4‑n组制成Zn‑X复合板，将Zn‑Se复合板与Zn‑X复合板层叠后获得Zn‑Se‑X复合板，进行单道次冷轧，获得冷轧板，将冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，进行单道次冷轧，重复裁剪‑层叠‑单道次冷轧8‑16次；即得Zn‑Se基三元合金，本发明所制备的Zn‑Se基三元合金相比于轧制后纯Zn板强度有着400％‑650％的性能提升，相比于合金化的Zn基材料其强度也明显提升。

技术领域

本发明属于生物可降解锌合金技术领域，特别涉及一种高强度Zn-Se基三元合金及其制备方法和应用。

背景技术

目前生物锌基生物可降解金属材料被认为是潜在的新型生物材料，可用作生物可降解植入物，与镁基和铁基材料相比，锌基生物可降解金属材料具有理想的降解速率。锌基材料显示出诱人的特性，使其成为生物医学应用的潜在替代品。然而，纯锌的力学性能不足以满足作为医用植入物去使用，因此锌合金可降解生物材料主要通过添加合金元素、快速凝固、热处理等处理方式，并通过变形等手段，在可以满足生物相容性和降解性能的基础上，有效提升锌合金的力学性能。

硒(Se)是人体必需的微量元素之一，因人体自身不能合成硒，所以必须通过外界摄入硒来满足人体需要，这其中90％以上的来源为食物。因此硒每天摄入量直接受食物硒含量的影响，间接受环境中水、土壤中硒含量及饮食习惯的影响。硒被医学界和营养界称为“生命的火种”和“防癌之王”。硒的作用机理主要是通过各种硒酶和硒蛋白来实现。近年来对硒预防和治疗癌症的作用及其作用机制进行了广泛和深入的研究，并取得了相应的进展。医学界称“硒”是延长寿命最重要的矿物质营养素，是一种珍贵稀有的矿物质，只存在于少量的天然食物中，目前的临床研究也证实硒对癌症、糖尿病、高脂型血病、动脉硬化、皮肤不良、白内障、肾脏病、心脏病、肝病、风湿病、过敏性体质、胃溃疡、肥胖、高血压等都具有很高的防治效果。硒是一种多功能的生命营养素，其防治疾病机理有清除自由基、抗氧化(V_E的50-100倍)、强力抑制过氧化脂质的产生、增强免疫功能(20-30倍)、保护生物细胞膜、增强前列腺调节功能、防止血凝、清除胆固醇、具有与胰岛素相同的作用，能明显促进细胞摄取糖的能力、血液循环防止皮肤老化、降低致癌物的诱癌性、消除体内突变的异常细胞、组织癌细胞的分裂与生长等。另外除防治癌症外，硒对防治心血管疾病、糖尿病以及抗衰老都有好的作用。

然而，由Zn-Se相图可知Zn的熔点为420℃，沸点为907℃，而Se的熔点为220℃，沸点为685℃，熔点沸点温度低，并且挥发性大难以溶解，更重要的是Zn与Se之间固溶能力极差。现有技术中仅能通过沉积法获得微纳米级的Zn-Se合金。

专利(CN113737056A)通过采用熔炼、铸造结合机械加工处理，热处理，得了块体的Zn-Se基合金材料，可见工艺流程较为冗长。

现有技术中，到目前为止还未见有报道仅通过机械加工制备Zn-Se基三元合金的方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高强度Zn-Se基三元合金的制备方法，本发明的制备方法仅采用机械加工的方法即获得Zn-Se基三元合金，且所制备的Zn-Se基三元合金具有超高的强度。

本发明的第二个目的在于提供上述制备方法所制备的一种高强度Zn-Se基三元合金。

本发明的第三个目的在于提供上述制备方法所制备的一种高强度Zn-Se基三元合金的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：