本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
生物醫(yī)用材料又叫做生物材料，分別來自于Biomedical Materials 和Biomaterials的譯名。目前國際上兩本本學(xué)科最主要的學(xué)術(shù)期刊是英國的《Biomaterials》和美國的《Journal of Biomedical Materials Research》，兩個期刊所涉及的內(nèi)容是相同的，由此可見Biomedical Materials 和Biomaterials兩詞是指相同的材料。現(xiàn)在給生物醫(yī)用材料明確的定義：對生物系統(tǒng)的疾病進(jìn)行診斷、治療、外科修復(fù)、理療康復(fù)、替換生物體組織或器官（人工器官），增進(jìn)或恢復(fù)其功能，而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。生物醫(yī)用材料本身并不必須是藥物，而是通過與生物機(jī)體直接結(jié)合和相互作用來進(jìn)行治療。
鎂合金作為生物醫(yī)用材料，在力學(xué)性能，生物相容性和可降解性三方面具有突出的優(yōu)勢。
目前，廣泛應(yīng)用于骨板、骨釘?shù)纳镝t(yī)用材料主要是鈦及鈦合金、不銹鋼及聚乳酸等。但是，這些材料都存在一定的局限性。鈦及鈦合金、不銹鋼等金屬材料會發(fā)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，即將金屬材料植入人體后，因其與人骨材料的彈性模量不匹配產(chǎn)生的人骨受力被遮擋效應(yīng)，會使骨骼強(qiáng)度降低、愈合遲緩。而聚乳酸等高分子材料力學(xué)性能差，很難承受較大的負(fù)重。因此，需要發(fā)展新的骨固定材料，即既要有類似于人骨的力學(xué)性能，又要有良好的生物相容性，并且不產(chǎn)生毒性。研究表明鎂及鎂合金有可能作為新的骨固定材料，因?yàn)殒V及鎂合金有高的比強(qiáng)度和比剛度，純鎂的比強(qiáng)度為133GPa／(g／cm3)，而超高強(qiáng)度鎂合金的比強(qiáng)度已達(dá)到480 GPa／(g／cm3)，比Ti6A14V的比強(qiáng)度(260 GPa／(g／cm3))高出近1倍。鎂及鎂合金的楊氏模量約為45GPa，更接近人骨的彈性模量(20GPa)，能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng)。鎂與鎂合金的密度約為1.7g／cm3，與人骨密度(1.75g／cm3)接近，遠(yuǎn)低于Ti6A14V的密度(4.47g／cm3)，符合理想接骨板的要求。因而用鎂及鎂合金作為骨固定材料，能夠在骨折愈合的初期提供穩(wěn)定的力學(xué)環(huán)境，逐漸而不是突然降低其應(yīng)力遮擋作用，使骨折部位承受逐步增大乃至生理水平的應(yīng)力刺激，從而加速愈合，防止局部骨質(zhì)疏松和再骨折。因此，鎂及鎂合金作為骨損傷后的固定材料，具有很多優(yōu)于其他金屬生物醫(yī)用材料的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金及其制備方法，耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金腐蝕速率小，使用壽命長。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂100～200份、鋅120～150份、鋁80～100份、鉬60～90份、石蠟100～200份、聚丙烯酸酯40～80份、聚丙烯20～70份、羥基磷灰石10～40份。
作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂150份、鋅130份、鋁90份、鉬70份、石蠟150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羥基磷灰石20份。
作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，石蠟為聚乙烯蠟，分子量為2000～4000。
作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，羥基磷灰石的粒徑大小為100～200μm。
本發(fā)明還提供了一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法。
一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法，包括以下步驟：鎂、鋅、鋁、鉬、石蠟、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羥基磷灰石混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型；放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡18～24h，熱處理10～12h。
作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，熱處理溫度為773K。
NaHCO3-MgCO3溶液的質(zhì)量濃度為10~20%。
有益效果：本發(fā)明通過放入NaHCO3-MgCO3溶液中進(jìn)行熱處理后，可以使合金表面生成MgO膜，經(jīng)測量，膜厚在22～23μm之間，所以經(jīng)熱處理后的合金表面的MgO膜可以很好的減弱腐蝕速率，延長合金使用壽命。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂150份、鋅130份、鋁90份、鉬70份、石蠟150份、聚丙烯酸酯60份、聚丙烯50份、羥基磷灰石20份。
石蠟為聚乙烯蠟，分子量為3000。
羥基磷灰石的粒徑大小為150μm。
一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法，包括以下步驟：鎂、鋅、鋁、鉬、石蠟、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羥基磷灰石混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型；放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡20h，熱處理11h。
熱處理溫度為773K。
實(shí)施例2
耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂100份、鋅120份、鋁80份、鉬60份、石蠟100份、聚丙烯酸酯40份、聚丙烯20份、羥基磷灰石10份。
石蠟為聚乙烯蠟，分子量為2000。
羥基磷灰石的粒徑大小為100μm。
一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法，包括以下步驟：鎂、鋅、鋁、鉬、石蠟、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羥基磷灰石混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型；放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡18h，熱處理10h。
熱處理溫度為773K。
實(shí)施例3
耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂200份、鋅150份、鋁100份、鉬90份、石蠟200份、聚丙烯酸酯80份、聚丙烯70份、羥基磷灰石40份。
石蠟為聚乙烯蠟，分子量為4000。
羥基磷灰石的粒徑大小為200μm。
一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法，包括以下步驟：鎂、鋅、鋁、鉬、石蠟、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羥基磷灰石混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型；放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡24h，熱處理12h。
熱處理溫度為773K。
實(shí)施例4
耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金，包括以下重量份計(jì)的原料：鎂120份、鋅130份、鋁85份、鉬70份、石蠟120份、聚丙烯酸酯50份、聚丙烯30份、羥基磷灰石20份。
石蠟為聚乙烯蠟，分子量為2500。
羥基磷灰石的粒徑大小為120μm。
一種耐腐蝕生物醫(yī)用鎂合金的制備方法，包括以下步驟：鎂、鋅、鋁、鉬、石蠟、聚丙烯酸酯、聚丙烯、羥基磷灰石混合均勻，熔化；放入模型內(nèi)，冷卻成型；放入NaHCO3-MgCO3溶液中浸泡22h，熱處理11h。
熱處理溫度為773K。
對比例1
與實(shí)施例1相同，不同在于：省略放入NaHCO3-MgCO3溶液進(jìn)行熱處理的步驟。
性能測試
測定實(shí)施例和對比例的產(chǎn)品性能，結(jié)果見表1。試驗(yàn)條件：30℃，0.05%鹽酸溶液。
表1
結(jié)論：通過放入NaHCO3-MgCO3溶液中進(jìn)行熱處理后的合金的腐蝕速率在23～26μm/a，而未經(jīng)處理的合金的腐蝕速率為56μm/a，這是因?yàn)橥ㄟ^這樣的熱處理，可以使合金表面生成MgO膜，經(jīng)測量，膜厚在22～23μm之間，所以經(jīng)熱處理后的合金表面的MgO膜可以很好的減弱腐蝕速率，延長合金使用壽命。