[发明专利]一种用于增材制造的镁合金粉末及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于增材制造的镁合金粉末，其特征在于：所述镁合金粉末是以Mg为主要成分，含有稀土元素RE，所述稀土元素RE为Y、La、Ce、Pr、Gd、Ho、Er、Lu中的至少一种，所述稀土元素RE所占的比重为0.1～7wt.％。

2.根据权利要求1所述的用于增材制造的镁合金粉末，其特征在于：所述镁合金粉末表面的含氧量低于5wt.％。

3.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的镁合金粉末，其特征在于：所述镁合金粉末中还含有0～0.5wt.％的合金元素Zr。

4.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的镁合金粉末，其特征在于：所述镁合金粉末中的杂质元素Fe、Cu、Ni、Co、Be和Al的含量均低于100ppm。

5.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的镁合金粉末，其特征在于：所述镁合金粉末是由无数细小的颗粒所构成，所述颗粒形状规则，呈球形或者类球形/近似球形，所述颗粒的平均粒径为1～300μm范围内，所述颗粒的长径比不大于2。

6.一种权利要求1～5中任一项所述的用于增材制造的镁合金粉末的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)采用高纯金属Mg、RE、Zr，或者高纯Mg-RE、Mg-Zr中间合金为原料，在惰性气体保护下，通过对金属原料进行熔炼、浇注，获得所需成分的高纯镁合金铸锭；

(2)在惰性气体保护下，熔化所述镁合金铸锭，获得均匀熔体；然后在可控气氛下对熔体进行雾化制粉，细小的金属液滴经快速冷却后获得镁合金粉末，所述粉末再经筛分、装袋和真空封装后，获得用于3D打印的镁合金粉末产品。

7.根据权利要求6所述的用于增材制造的镁合金粉末的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为Ar、或者CO₂和SF₆的混合气体；所述可控气氛为Ar气、He气或二者的混合气体；雾化环境的氧含量和湿度均低于10ppm；所述熔化的温度为700～850℃。

8.一种权利要求1～5中任一项所述的用于增材制造的镁合金粉末的应用，其特征在于：是将所述镁合金粉末作为增材制造原料，采用选择性激光熔化技术、选择性激光烧结技术或者电子束熔融技术，在惰性保护气氛下进行3D打印，获得3D打印镁合金件，作为个性化植入材料或器械。

9.根据权利要求8所述的用于增材制造的镁合金粉末的应用，其特征在于：将所述的镁合金粉末作为增材制造的主要原料，并掺入另一种金属粉末、生物活性陶瓷粉末或可降解聚合物材料后，采用选择性激光熔化技术、选择性激光烧结技术、电子束熔融技术或粘合剂喷射成形技术，选择性使用惰性保护气氛条件下进行3D打印，获得3D打印可降解镁基植入材料或器械，用于硬组织或软组织修复。

10.根据权利要求9所述的用于增材制造的镁合金粉末的应用，其特征在于：所述的另一种金属粉末为Zn或Zn合金粉末；所述的生物活性陶瓷粉末优选羟基磷灰石、β-磷酸三钙、硅酸镁或硅酸钙中的一种或两种以上混合物；所述的可降解聚合物材料优选聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸乙醇酸或聚己内酯中的一种或两种以上共聚物或共混物。