[发明专利]一种镁基可再生多孔纳米复合材料的连续挤压制备方法

摘要

一种镁基可再生多孔纳米复合材料的连续挤压制备方法，混合粉末混合物浆料通过基于连续挤压‑等径角挤压技术的剧烈塑性变形制备获得具有纳米晶粒组织的镁基复合材料，避免了传统金属烧结过程会产生有毒物质的缺点；将形成的纳米材料置于碱中腐蚀以形成具有高度开放的多孔结构的纳米材料，获得的材料具有良好的生物活性、人体亲和性、可降解、且力学性能接近人骨，能使骨组织向内生长，同时植入骨骼和人体骨组织能产生愈合。

主权项

1.一种镁基可再生多孔纳米复合材料的连续挤压制备方法，其特征是：混合粉末混合物浆料通过基于连续挤压‑等径角挤压技术的剧烈塑性变形制备获得具有纳米晶粒组织的镁基复合材料，避免了传统金属烧结过程会产生有毒物质的缺点；将形成的纳米材料置于碱中腐蚀以形成具有高度开放的多孔结构的纳米材料，获得的材料具有良好的生物活性、人体亲和性、可降解、且力学性能接近人骨，能使骨组织向内生长，同时植入骨骼和人体骨组织能产生愈合，上述材料的制备方法，包括如下步骤：配料制坯：取CP Ti粉末（纯度为99.9％），Mg颗粒（纯度为99.3％），Si颗粒（纯度99.7％）、V颗粒、Zn颗粒和Ag颗粒和TiC‑SiC‑ZrC晶须颗粒，将在密封容器中将粉末混合，然后与重量比为1％的异丙醇混合并搅拌5分钟；随后，将该元素粉末混合物浆料从密封容器中的手套箱中取出并倒入连续挤压装置的料斗；获得纳米组织：混合粉末混合物浆料从放入料斗1，将粉末材料倒入料斗1，原料经通道进入机架内部的挤压装置；在电动机的带动下压实轮3顺时针旋转，挤压轮5逆时针转动，挤压轮和压实轮共同挤压原料，通过摩擦力以及挤压生热，使原料的温度达到500~800摄氏度；在高温下粉末材料发生融合；扇形夹紧块4的覆盖角度是160°，在挤压轮工作时，扇形夹紧块使原材料与之紧密贴合，保证产生足够的摩擦力；原料经过挤压通道进入模具6，完成等通道转角挤压；原材料经过模具后棒料在两通道交汇处产生近似理想的纯剪切变形，挤压前后棒料的横截面积和横截面的形状保持不变，可以获得足够的应变，来达到破碎晶粒、增加储能的目的；形成具有高度开放的多孔结构的材料：将获得的块体棒状试样纳米材料在65℃的5L氢氧化钠（MgOH）水溶液中浸泡12小时以除去Si，洗涤并用蒸馏的温水超声波清洁，用于除去Si的反应： Si(s) + 2NaOH(aq) + H2O(aq) = Na2SiO3(aq) + 2H2(g)。