一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107739940A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201711011430.3(22)申请日2017.10.26(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人高成德帅词俊(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人颜勇(51)Int.Cl.C22C23/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金，该生物镁合金由生物镁合金基体和分布于生物镁合金基体晶界上的氧化石墨烯构成；所述氧化石墨烯包裹生物镁合金晶粒形成纳米蜂窝结构第二相。本发明还公开一种制备方法，包括如下步骤：(1)按设计比例，将GO粉和生物镁合金粉分别置于无水乙醇中超声搅拌得到GO悬浮液和生物镁合金悬浮液；(2)将GO悬浮液缓慢加入生物镁合金悬浮液中，继续超声搅拌得到混合悬浮液，混合悬浮液经真空过滤、干燥处理后得到均匀分散的混合粉末；(3)将上述得到的混合粉末在保护气氛下，通过激光选区熔化制备得到具有耐腐蚀功能的生物镁合金。本发明利用GO构建的纳米蜂窝结构第二相，能够作为“保护盾”隔绝生物镁合金与体液的接触，避免常规第二相的电偶腐蚀效应，提高耐腐蚀性能。CN107739940ACN107739940A权利要求书1/1页1.一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金，其特征在于：该生物镁合金由生物镁合金基体和均匀分布于生物镁合金基体晶界上的氧化石墨烯构成；所述氧化石墨烯包裹生物镁合金晶粒形成纳米蜂窝结构第二相；其中，氧化石墨烯的质量百分含量为0.8-1.2％。2.根据权利要求1所述的具有耐腐蚀功能的生物镁合金，其特征在于：氧化石墨烯的质量百分含量为0.8-1.0％。3.根据权利要求2所述的具有耐腐蚀功能的生物镁合金，其特征在于：氧化石墨烯的质量百分含量为1.0％。4.一种制备权利要求1-3任一项所述的具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按设计比例，将GO粉和生物镁合金粉分别置于无水乙醇中超声搅拌得到GO悬浮液和生物镁合金悬浮液；(2)将GO悬浮液缓慢加入生物镁合金悬浮液中，继续超声搅拌得到混合悬浮液，混合悬浮液经真空过滤、干燥处理后得到均匀分散的混合粉末；(3)将上述得到的混合粉末在保护气氛下，通过激光选区熔化制备得到具有耐腐蚀功能的生物镁合金；制备过程中，控制激光功率为70-90W、扫描速度为100-300mm/min、光斑直径为50-150μm、保护气体的压力为4-5.5MPa。5.根据权利要求4所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：激光功率为78-85W；扫描速度为150-250mm/min；光斑直径为80-120μm；保护气体的压力4.8-5.2MPa。6.根据权利要求5所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：激光功率为80W；扫描速度为200mm/min；光斑直径为100μm；保护气体的压力5MPa。7.根据权利要求4-6任一项所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：所述的生物镁合金粉为Mg-3Al-1Zn合金粉。8.根据权利要求4-6任一项所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：所述的保护气氛为纯度大于等于99.999％的高纯氩气气氛。9.根据权利要求4-6任一项所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：GO粉的厚度为0.8-1.2nm、片径大小为8-15微米。10.根据权利要求4-6任一项所述的制备具有耐腐蚀功能的生物镁合金的方法，其特征在于：步骤(2)中干燥时间为12-24h、干燥温度为80-90℃；步骤(1)和步骤(2)中超声搅拌转速为150-300rad/min、时间为3-5h。2CN107739940A说明书1/4页一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于生物医疗材料制备技术领域，尤其涉及一种具有耐腐蚀功能的生物镁合金及其制备方法。背景技术[0002]近年来，生物镁合金因优良的生物相容性以及与人体骨骼相近的密度和弹性模量，在骨组织工程支架、骨科固定物等领域获得了越来越多的关注。作为金属材料，生物镁合金具有比高分子材料更高的强度、比陶瓷材料更好的韧性，而与传统的不锈钢、钛合金等医用金属相比，生物镁合金最大的优势在于能在人体中完全降解；同时镁离子是人体第四丰富的阳离子，几乎参与了所有的新陈代谢过程并能促进骨再生。然而，生物镁合金在体液中的降解速率达到0.2～1.0mm/a，远高于骨修复要求的<0.1mm/a，很可能在服役期间就因过快