[发明专利]一种高强韧耐蚀镁合金及其制备方法

说明书

本发明的实施例提供了一种高强韧耐蚀镁合金及制备方法。本发明的实施例解决了现有技术中镁合金在室温下的变形能力较差，用于制备支架时塑性加工困难的问题，实现了合金理想支撑效果的同时，还能够在体内均匀降解，同时具有更好的耐腐蚀性能，不仅腐蚀速率明显降低，且腐蚀较为均匀。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种高强韧耐蚀镁合金及其制备方法。

背景技术

根据世界卫生组织的调查报告显示，每年约有近1800万人死于心血管疾病，预计到2030年，这一数字将会增至2400万。由此可见，心血管疾病已经成为全球主要的致死病症，而血管支架植入术是针对心血管疾病的一种最为有效的临床治疗方法。

目前临床上使用的血管支架主要是由316L不锈钢、镍钛合金和钴铬合金等惰性金属材料制成，此类材料制备的支架植入后可为病变部位血管提供良好的力学支撑，避免了血管的弹性回缩，降低了血管的再狭窄率。但是这些惰性金属支架在植入后作为异物，会导致血管内膜过度增生，不仅会造成血管再狭窄和晚期血栓的发生，而且还需要进行长期的抗血小板治疗。近年来药物洗脱支架的应用使血管的再狭窄率降到了10％左右，但是当药物释放完毕后，支架本体仍然永久存留于人体内，作为异物的支架与血管组织之间在力学性质上存在很大差异，会引起血管的慢性损伤，后期还会造成血管中层萎缩、内膜增生，最终还会导致血管的再狭窄，为解决以上问题，研发人员开发了可降解的血管支架。

现有技术中，取得注册证或进入临床试验的可降解血管支架主要有两类：一类是聚合物支架；一类是镁合金支架。聚合物支架存在力学性能偏低，体内降解产物易引发炎症和肿胀等问题。根据大量临床数据显示，患者在植入聚合物支架后晚期再狭窄情况出现的几率高达28％，这会给患者造成极大的术后风险。而与聚合物支架相比，镁合金支架具备以下优势：(1)植入人体后能完全降解。一般镁合金支架在植入后4个月内可以完全降解并被人体吸收。镁合金支架的这一特性不仅能在一定程度上改善血管的顺应性和自然性，而且亦可在血管的同一病变处进行支架的再次植入，并且不会造成支架的重叠现象，尤其适用于婴幼儿的心血管疾病治疗；(2)良好的生物相容性。由于镁是人体内必须的重要营养元素，在机体内参与所有的生理代谢过程，因此在镁合金支架降解过程中释放出的少量镁离子不仅可以为人体补充镁元素，而且还能保证人体正常生理机能对镁元素的需求；(3)由于镁合金支架可以在人体内完全降解并被吸收，因此支架植入后的随访能进行无创检查；(4)具有适当的支撑强度。镁合金作为血管支架材料不存在聚合物材料的支撑强度不足等力学性能问题，可以通过合金成分设计和制备工艺调整使得血管支架具有适当的支撑强度。

本申请发明人在实现本发明实施例技术方案的过程中，发现用于制备支架的镁合金至少还存在如下问题：即由于镁是一种密排六方晶体结构的金属，因此在室温下独立滑移系较少，只存在基面滑移，因此镁合金在室温下的变形能力较差，塑性加工困难。

发明内容

本发明实施例通过提供一种高强韧耐蚀镁合金，该合金中含有Zn 1.0～8.0％，Nd0.1～5.0％，Ca 0.1～5.0％，Zr 0.1～4.0％和余量Mg，解决了现有技术中镁合金在室温下的变形能力较差，用于制备支架时塑性加工困难的问题，实现了合金理想支撑效果的同时，还能够在体内均匀降解，同时具有更好的耐腐蚀性能，且腐蚀较为均匀，腐蚀速率低至0.18mm/year。

一方面，本发明实施例提供了一种高强韧耐蚀镁合金，包括以下质量百分比计的组分：

Zn 1.0～8.0％，

Nd 0.1～5.0％，

Ca 0.1～5.0％，

Zr 0.1～4.0％，

余量为Mg，

所述高强韧耐蚀镁合金中杂质元素的总量0.05％。