[发明专利]一种大面积电偶腐蚀结构的生物医用可降解金属骨架增强Zn基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种大面积电偶腐蚀结构的生物医用可降解金属骨架增强Zn基复合材料的制备方法，其特征在于：包括金属骨架及Zn-X合金，所述金属骨架为泡沫纯Cu、Fe、Mg金属中的一种，包括如下步骤：S1、高纯金属Zn和X作为原料，并按照Zn-X合金成分中单质的质量比进行称量；S2、将原料置于真空渗流装置中升温加热至500~700 ℃，同时将泡沫纯Cu、Fe、Mg金属中的一种使用10~40 g/L的NaOH溶液在超声波下除油2~30 min后水平放入浇铸模具中预抽真空，使内部真空度保持在80~100 Pa直至浇铸结束；S3、当锌合金完全融化后，调节渗流温度至420~720 ℃﹐打开加压阀门进行渗流铸造，渗流压力的0.2~0.8 MPa，将Zn熔体浇铸到装有泡沫金属并预热至200~300 ℃模具中，得到金属骨架增强Zn复合材料金属方块；S4、用线切割切取长度为40~80 mm、宽度为5~30 mm、高度为3~13 mm的金属方块；S5、将切割后的金属方块放入马弗炉中进行均匀化处理，均匀化温度为200~350 ℃，均匀化时间为2~20 h，均匀后进行空冷或水冷；S6、对复合材料进行轧制，首次轧制前试样保温时间为5~60 min，之后每道次轧制前保温时间为5~10 min；

所述X为人体必须元素Cu、Mg、Sr、Ca、Ge、Ti、Li、Fe、Sn、Ag、Mn、RE中的一种或多种组合；

所述金属骨架的孔隙率为10~80 PPI，厚度为5~15 mm；

所述步骤S6中轧制的总压下量为30~95%，每道次压下量为1~10%，轧制温度为180~320℃，轧制速度为1~10 m/min；

所述Zn-X合金通过渗流装置浇铸至金属骨架内；

所述的渗流装置包括金属熔化室、渗流室以及导流机构，所述渗流室设置在金属熔化室的上方，所述导流机构位于渗流室与金属熔化室之间，所述金属熔化室的一侧设有增压装置，另一侧设有泄压装置，所述增压装置包括增压器、增压管、第一调节阀以及压力表，所述增压管的一端与增压器相连接，另一端与金属熔化室相连接，所述第一调节阀以及压力表均设置在增压管上，所述泄压装置包括泄压管以及第二调节阀，所述泄压管的一端与金属熔化室相连接，另一端与外界连通，所述第二调节阀设置在泄压管上，所述导流机构呈漏斗型，所述导流机构开口大的一端与渗流室连通，开口小的一端与金属熔化室连通，所述导流机构开口大的一端外侧设有安装部，所述安装部设置于金属熔化室与渗流室之间，所述安装部的两侧设有耐火耐热密封件，所述金属熔化室及渗流室的壁中分别开设有隔热室，所述隔热室内填充有隔热层，所述金属熔化室及渗流室的壁中还开设有通风室，所述通风室与隔热室相邻设置，且位于隔热室的外侧，所述通风室的两侧设有上下交错设置的第一导流片和第二导流片，所述金属熔化室与渗流室的通风室通过通风管连通，所述通风管的入口端设置有降温机构，所述降温机构包括底板、安装罩、出水结构、风管组、进风结构以及出风结构，所述安装罩罩设在底板的外侧，所述出水结构设置在安装罩的顶部，所述进风结构包括第一进风口、第二进风口，所述第一进风口设置在安装罩的右侧，所述第二进风口设有两个均设置在安装罩的后侧，所述第一进风口和第二进风口处均设置有风机，所述出风结构包括第一出风口和第二出风口，所述第一出风口设置在安装罩的右侧且与第一进风口相邻设置，所述第二出风口设置在安装罩的前侧，所述风管组包括安装头以及若干细管，所述安装头分别设置在第一进风口和第一出风口处，所述若干细管的一端与第一进风口处的安装头相连接，另一端与第一出风口处的安装头相连接，所述若干细管的中部形成弧形，所述细管的外侧设有蒸发片，所述出水结构用于将水喷淋至细管和蒸发片上，所述出水结构包括第一水管、第二水管、水泵以及水箱，所述第一水管设置在安装罩内部的顶部，所述第二水管的一端贯穿安装罩与第一水管相连接，另一端与水箱连接，所述水泵设置在第二水管上，所述第一出风口和第二出风口的出口端连接有比例调配阀，所述比例调配阀设置有连个出口，其中一个出口与通风管连接，用于将冷气注入通风室。

2.根据权利要求1所述的一种大面积电偶腐蚀结构的生物医用可降解金属骨架增强Zn基复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属Zn的纯度为99.5 wt.%，所述X的纯度为99.9wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种大面积电偶腐蚀结构的生物医用可降解金属骨架增强Zn基复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属骨架通过电沉积法或渗流铸造法或粉末烧结法或增材制造法制备而成。