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专利号: 2019105155181
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备方法,其特征在于:由Mg、Zn和CaO为原料冶炼而成,合金制品表面带有10-50μm钙磷化合物保护层;制备步骤如下:

1)原材料的准备

以纯度不低于99.99%的Mg块、纯度不低于99.99%的Zn粒和纯度不低于99.99%的CaO颗粒为基体原料进行冶炼,各原料组分的重量百分比分别为:CaO为0.1%-6.0%、Zn为

0.1%-5.0%,余量为Mg;

2)原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备过程

采用复式炉对材料进行熔炼,制备流程依序是:

配料、洗料、烘炉膛、通保护气熔炼、高剪切搅拌、超声搅拌、静置和浇铸;

具体过程如下:

①使用前一天将炉膛清理干净,烘至250-350℃,断电;

②将按重量百分比配比的Mg块、Zn粒加入石墨坩埚中,通入体积百分比为99.6%N2与

0.4%SF6的混合气体进行保护,以5-12℃/min的速率升温至700-750℃熔炼温度;

③CaO颗粒单独在马弗炉预热,预热温度为150-250℃,待步骤②中的合金熔融后,将CaO加入;

④采用2000-3000W手持电钻将CaO粉末搅入Mg-Zn合金熔体,再用高剪切强力熔体搅拌桨充分搅拌1-15min,然后采用超声搅拌桨进行超声搅拌1-15min;

⑤静置5-15min,待熔体温度降温至660-700℃时浇铸成直径为60-80mm的铸锭,自然冷却得到原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金。

2.如权利要求1所述原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的制备方法,其特点在于,所述方法还包括原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的加工成型,具体步骤如下:对权利要求1中得到的铸锭采用固溶工艺进行处理,温度为350-500℃,时间为12-48h,然后在280-360℃进行挤压变形,获得φ2-5mm的棒材、厚1-3mm的板材。

3.一种权利要求1所述方法制备的原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金的应用,其特征在于:以权利要求2所述方法制备的原位自生MgO增强Mg-Zn-Ca合金材料的棒材或板材为原料,通过机加工方法制备成骨螺钉、骨板、心血管支架或伤口闭合装置等制品。

4.如权利要求3所述的应用,其特征在于:将权利要求3中加工好的材料制品置于37℃模拟体液(SBF)中浸泡1-24h,使合金制品表面带有5-50μm钙磷化合物保护层。