一种骨折内固定用可降解镁合金板、棒材及其制备方法
2)将上述圆锭置于空气炉中，在350°C温度下均匀化退火48h后，再升温至520°C固溶Ih，取出后在40°C水中冷却，得到淬火态圆锭；
3)镁合金棒材的制备:将淬火态圆锭在空气炉中加热至300°C，保温2h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为300°C，挤压速度为lmm/s，挤压比为50，挤压出口模具直径为8mm,制得直径为8mm的镁合金棒材。
[0018]上述处理得到的合金的铸态显微组织如图1所示，测量得出其平均晶粒尺寸为58 μ m，优于Mg-Zn-Zr合金的70 μ m。经过300°C热挤压后合金的力学性能指标为:屈服强度为234 MPa，抗拉强度为285MPa，延伸率为25%。
[0019]实施例2:
一种骨折内固定用可降解镁合金棒材，是在Mg-Zn-Zr合金的基础上加入合金元素Sr组成的，各组分的质量百分比是:Zn为3.0wt.%、Zr为0.5wt.%、Sr为0.3 wt.%，Mg为余量,铁、镍、铜、铝单种杂质元素含量低于0.05%，各种杂质总含量不超过0.4%。
[0020]所述骨折内固定用可降解镁合金棒材的制备方法，步骤如下:
1)将Mg、Zn和Mg-30wt %Zr、Mg-30 wt %Sr中间合金加入石墨i甘祸中，抽真空至lX10_2Pa，通入氩气做保护，加热至720°C并保温20分钟，再以5r/s的速度充分搅拌5min后开始降温，温度降至690°C后浇入结晶器，冷却到269°C时取出，得到直径为50mm的圆锭；
2)将上述圆锭置于氩气保护的真空热处理炉中进行固溶处理，在420°C温度下均匀化退火13h后，再升温至530°C固溶4h，取出后在50°C水中冷却，得到淬火态圆锭；
3)镁合金棒材的制备:将淬火态圆锭在空气炉中加热至300°C，保温2h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为300°C，挤压速度为lmm/s，挤压比为50，挤压出口模具直径为8mm,制得直径为8mm的镁合金棒材。
[0021]上述处理得到的合金的铸态显微组织如图2所示，其平均晶粒尺寸为40 μ m，优于Mg-Zn-Zr合金的70 μ m。经过300°C热挤压后合金的力学性能指标为:屈服强度为320 MPa,抗拉强度为375MPa，延伸率为18%。
[0022]实施例3:
一种骨折内固定用可降解镁合金棒材，是在Mg-Zn-Zr合金的基础上加入合金元素Ca和Ag组成的，各组分的质量百分比是:Zn为3.0wt.%、Zr为0.5wt.%、Ca为0.3 wt.%、Ag为0.1 wt.%, Mg为余量,铁、镍、铜、招单种杂质元素含量低于0.05%,各种杂质总含量不超过 0.4%ο
[0023]所述骨折内固定用可降解镁合金棒材的制备方法，步骤如下:
lM^Mg、Zn 和 Mg-30 wt %Zr>Mg-30 wt %Sr 及 Mg-30 wt %Ag 中间合金加入石墨i甘祸中，抽真空至I X 10?,通入氩气做保护，加热至720 V并保温20分钟，再以5r/s的速度充分搅拌5min后开始降温，温度降至690°C后浇入结晶器，冷却到269°C时取出，得到直径为50mm的圆锭；
2)将上述圆锭置于氩气保护的真空热处理炉中进行均匀化退火和固溶处理，在340°C温度下均匀化退火48h后，然后升温至420°C固溶12h，再进行二次固溶520°C 3h，取出后在50°C水中冷却，得到淬火态圆锭；
3)镁合金棒材的制备:将淬火态圆锭在空气炉中加热至300°C，保温2h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为300°C，挤压速度为lmm/s，挤压比为50，挤压出口模具直径为8mm,制得直径为8mm的镁合金棒材。
[0024]上述处理得到的合金的铸态显微组织如图3所示，其平均晶粒尺寸为52μπι，而Mg-Zn-Zr合金的平均晶粒尺寸为70 μ m左右，证明这种合金的显微组织更优。经过300°C热挤压后合金的力学性能指标为:屈服强度为260 MPa，抗拉强度为305MPa，延伸率为16%。
[0025]实施例4:
一种骨折内固定用可降解镁合金板材，是在Mg-Zn-Zr合金的基础上加入合金元素Sr组成的，各组分的质量百分比是:Zn为3.0wt.%、Zr为0.5wt.%、Sr为0.3 wt.%，Mg为余量,铁、镍、铜、铝单种杂质元素含量低于0.05%，各种杂质总含量不超过0.4%。
[0026]所述骨折内固定用可降解镁合金板材的制备方法，步骤如下: 1)将Mg、Zn和Mg-30%wt Zr、Mg_30 wt %Sr中间合金加入石墨i甘祸中，抽真空至lX10_2Pa，通入氩气做保护，加热至720°C并保温20分钟，再以5r/s的速度充分搅拌5min后开始降温，温度降至690°C后浇入结晶器，冷却到269°C时取出，得到直径为55mm的圆锭；
2)将上述圆锭置于氩气保护的真空热处理炉中进行固溶处理，在420°C温度下均匀化退火13h后，再升温至530°C固溶4h，取出后在50°C水中冷却，得到淬火态圆锭；
3)镁合金板材的制备:将淬火态圆锭在空气炉中加热至300°C，保温1.5 h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为300°C，挤压速度为lmm/s，挤压比为56，挤压出口模具横截面宽为35mm、高为2 mm，制得厚度2 mm的镁合金板材。
[0027]上述处理得到的合金的铸态显微组织如图2所示，其平均晶粒尺寸为40 μ m，优于Mg-Zn-Zr合金的70 μ m。经过300°C热挤压后合金的力学性能指标为:屈服强度为330 MPa,抗拉强度为390MPa，延伸率为19%。
【主权项】
1.一种骨折内固定用可降解镁合金板、棒材，其特征在于:为在Mg-Zn-Zr合金的基础上加入Sr、Ca和Ag合金元素中的一种或两种组成，各组分的质量百分比是:Zn为3.0wt.%、Zr 为 0.5wt.%、Ca 为 0.0-1.0 wt.%、Ag 为 0.0-1.0 wt.%、Sr 为 0.0-1.5wt.%, Mg为余量，铁、镍、铜、招单种杂质元素含量低于0.05%,各种杂质总含量不超过0.4%。
2.一种如权利要求1所述骨折内固定用可降解镁合金板、棒材的制备方法，其特征在于步骤如下: 1)将Mg、Zn>Mg-Zr中间合金与Mg-Ca、Mg-Ag、Mg-Sr三个中间合金中的I种或2种加入石墨坩埚中，抽真空至I X 10_2Pa，通入氩气做保护，加热至710-780°C并保温10-20分钟，再以2~10r/s的速度充分搅拌2-10min后开始降温，温度降至650-700°C后浇入结晶器，得到直径为50-70mm的圆锭； 2)将上述圆锭置于空气炉中，在200-400°C温度下均匀化退火24h~48h后，再升温至450-540°C固溶lh~5h，取出后在20_50°C水中冷却，得到淬火态圆锭； 3)镁合金板材的制备:将上述淬火态圆锭在空气炉中加热至200-450°C，保温1-5h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为200-400°C，挤压速度为1-lOmm/s，挤压比为20-50，挤压出口模具尺寸:宽度为35mm、高度为l_3mm，制得镁合金板材； 4)镁合金棒材的制备:将淬火态圆锭在空气炉中加热至250-450°C，保温1-5h后取出快速放入预热的挤压筒中，挤压模具的预热温度为200-400°C，挤压速度为1-lOmm/s，挤压比为20-50，挤压出口模具直径为2-10mm，制得镁合金棒材。
【专利摘要】一种骨折内固定用可降解镁合金板、棒材，为在Mg-Zn-Zr合金的基础上加入Sr、Ca和Ag合金元素中的一种或两种组成的，各组分的质量百分比是：Zn为3.0wt.%、Zr为0.5wt.%、Ca为0.0-1.0 wt.%、Ag为0.0-1.0wt.%、Sr为0.0-1.5wt.%，Mg为余量，铁、镍、铜、铝单种杂质元素含量低于0.05%，各种杂质总含量不超过0.4%。本发明的优点是：该镁合金板、棒材纯度高、成分和组织均匀性好，具有更高的强度和耐蚀性，所含的钙、锶等元素可促进骨骼的生长，使合金有更好的生物相容性；银元素可提高植入体的抗菌性；适合应用于骨折内固定材料。
【IPC分类】A61L31-02, C22C23-04, C22F1-06, A61L31-14
【公开号】CN104630587
【申请号】CN201510090292
【发明人】陈民芳, 李祯, 李晨光, 刘德宝, 由臣
【申请人】天津理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月28日
文档序号 :
【 8313691 】
技术研发人员：陈民芳,李祯,李晨光,刘德宝,由臣
技术所有人：天津理工大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：陈民芳,李祯,李晨光,刘德宝,由臣
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