[发明专利]一种镁合金、制备方法及其应用

说明书

本发明属于金属材料领域，公开了一种镁合金、制备方法及其应用。所述镁合金成分重量百分比为：铁：0.018‑0.8％，镍：0.001‑0.5％，钛：0.001‑0.2％，其余为镁、添加元素和不可避免的杂质，所述的添加元素为锰、硅中的一种或任意组合，加入量为：锰：0‑0.2％，硅：0‑0.2％。制备方法包括：合金熔炼，清渣后，采用液面下方取液浇注成铸锭；采用多通道分流挤压获得镁合金线状材料，将其切割后获得镁合金颗粒材料，然后经过球磨或破碎，获得一种镁合金。本发明镁合金与水的反应速度快，其水溶液的除菌、抑菌效率高，能力强。本发明工艺简单，可靠性高，适合推广应用。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种镁合金、制备方法及其应用。

背景技术

镁及镁合金具有低的密度、易于加工成型、生物相容性好，被认为是新型环保“绿色”金属材料。除了轻量化结构材料，镁合金作为生物医用材料应用前景广阔。纯镁活性较大，易于发生氧化和腐蚀，并且能够与水发生化学反应，形成弱碱性水溶液，因此，镁及镁合金的水溶液在抗菌上具有一定的潜力。然而，镁与水反应的速度难以控制，不能满足杀菌、抑菌等的使用要求。通过微量元素合金化，实现镁合金与水的加速反应和提高抗菌能力，是亟待解决的技术难题。此外，通过制备过程控制，在镁合金中引入适量的缺陷，同样能够实现镁与水的加速反应。综上，开发具有环境友好、安全、无毒的新型合金化和低成本、高可靠性的制备方法是拓展镁合金在抗菌领域应用的重要技术难题。

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明提供了一种镁合金，按重量百分比计，合金的成分组成包括：铁：0.018-0.8％，镍：0.001-0.5％，钛：0.001-0.2％，其余为镁、添加元素和不可避免的杂质；所述的添加元素为锰、硅中的一种或任意组合，加入量按质量百分比计为：锰：0-0.2％，硅：0-0.2％；不可避免的杂质总和≤0.05％；余量为镁。

进一步地，所述的铁：0.05-0.2％，镍：0.05-0.1％，钛：0.05-0.1％。

进一步地，所述的锰：0.05-0.1％，硅：0.05-0.1％。

本发明还提供了一种镁合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)在溶剂覆盖或者氩气保护条件下，依次加入纯镁、纯铁、镁-镍中间合金、镁-钛中间合金，在690-720℃加热熔化；随后依次加入镁-锰中间合金、纯硅中的一种或任意组合，在670-700℃吹氩气搅拌均匀，精炼和清渣后，获得合金液；

(2)将步骤(1)获得的合金液从液面的下方取液体，并通过半连续铸造或者手工铸造方式浇注成铸锭，获得镁合金铸锭；

(3)将步骤(2)获得的镁合金铸锭通过车削去掉表面氧化皮，然后将车削去掉氧化皮后的铸锭加热到250-400℃，获得加热铸锭；

(4)将步骤(3)获得的加热铸锭通过分流挤压进行正向热挤压，获得镁合金线状材料；

(5)步骤(4)获得的镁合金线状材料切割成镁合金颗粒材料，并通过球磨机将镁合金颗粒材料球磨0.5-5.0小时，或通过破碎机将镁合金颗粒材料破碎0.5-2.0小时，获得一种镁合金。

进一步地，步骤(4)所述的分流挤压为3-12孔多通道分流挤压，挤压速度为1.0-12米/分钟。

进一步地，步骤(5)所述的球磨机内的镁合金颗粒材料的温度≤300℃；所述的破碎机内镁合金颗粒材料的温度≤300℃。

本发明还提供了一种镁合金的应用，所述的镁合金在污水处理、人体足部除菌和消味、纺织物洗涤抑菌和除霉菌、动物身体除菌和除味、冰箱内去味、浴室内除菌、厕所除菌领域的应用。

本发明与目前现有技术相比具有以下特点：