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专利号: 2020112451318
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

(1)熔炼:根据目标成分,称取金属镁、锌、钙和锂作为原料,然后在惰性气氛下,将上述原料分别熔炼,得到Mg-Zn-Ca和Mg-Li两种生物镁合金铸锭;

(2)均匀化:在惰性气氛下,将上述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭和Mg-Li生物镁合金铸锭分别在高温下进行均匀化处理,然后冷却;

(3)挤压:将上述经过均匀化处理后的Mg-Zn-Ca和Mg-Li两种生物镁合金铸锭进行挤压;将所述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭挤压成管材;将所述Mg-Li生物镁合金铸锭挤压成棒材;

(4)搅拌摩擦焊:将上述挤压制得的所述Mg-Li生物镁合金棒材穿插于所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材中,并采用搅拌摩擦焊的方式实现所述Mg-Li生物镁合金棒材和所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材双层镁合金间的连接,得到双层生物镁合金棒;

(5)拉拔:将所述双层生物镁合金棒进行拉拔,拉拔至所述双层生物镁合金棒的直径为

5-10毫米。

2.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的金属镁、锌、钙和锂原料的纯度不小于99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭中Zn的含量为1.0-2.0wt%、Ca的含量为0.2-

0.4wt%、余量为镁;所述的Mg-Li生物镁合金铸锭中Li的含量为2.0-4.0wt%,余量为镁。

4.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(2)均匀化:在惰性气氛下,将Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭在450-500℃下均匀化处理8-16小时;将Mg-Li生物镁合金铸锭在300-400℃下均匀化处理8-16小时,均匀化处理结束后水淬冷却。

5.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(3)将所述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭挤压成外径50-60毫米的管材,所述管材的厚度为8-12毫米;将所述Mg-Li生物镁合金铸锭挤压成直径42-48毫米的棒材。

6.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(4)将上述挤压制得的所述Mg-Li生物镁合金棒材穿插于所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材内部,并采用搅拌摩擦焊的方式实现所述Mg-Li生物镁合金棒材和所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材双层镁合金间的连接,得到双层生物镁合金棒;在搅拌摩擦焊过程中,搅拌针转速为

800-1200rpm,搅拌针位置保持不动,由夹具固定Mg-Li生物镁合金棒材和Mg-Zn-Ca生物镁合金管材,匀速转动并向前运动,其中棒材和管材的旋转速度和向前运动速度均保持一致,其中旋转速度为5-10rpm,向前运动速度为10-20cm/分钟。

7.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,步骤(5)在室温下,将所述双层生物镁合金棒进行拉拔,拉拔前所述的双层生物镁合金棒的直径为50-60毫米,拉拔过程中每道次合金棒的直径减少5-6毫米,每道次间将合金棒放入气氛炉中在惰性气氛下进行退火处理;拉拔后所述双层生物镁合金棒的最终直径为5-10毫米。

8.根据权利要求7所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法,其特征在于,所述退火处理的温度为200-300℃,退火处理的时间为1-3小时。