CN115889969A - 一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，该方法包括：一、依次对镁基板材进行开槽、填粉及槽体封闭处理，然后采用大尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工形成加工区，得到镁基复合材料中间体；二、在镁基复合材料中间体的加工区内，采用小尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料。本发明依次顺序采用大尺寸搅拌头和小尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，有效消除每道次下压时新引入的基体金属，且陶瓷颗粒分布均匀，避免出现基体金属夹杂，提升了镁基复合材料腐蚀性能和组织热稳定性，使其适宜生物医用。
Description
技术领域
本发明属于生物医用金属基复合材料技术领域，具体涉及一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法。
背景技术
医用镁及镁合金的密度、弹性模量等物理性能与人骨接近，作为骨科医疗器械时可较好的避免与机体骨之间的应力遮挡现象，有利于骨组织的愈合。同时，镁材器械的降解性能可使患者避免二次手术，其降解产物无生物毒性且可随尿液排出，生物相容性较好。但医用镁及镁合金仍存在力学性能不足、腐蚀降解速率过快及成骨能力较差等缺憾，而结合镁及生物陶瓷颗粒等增强相特性制备的可降解镁基复合材料有望兼顾各项性能，逐渐成为可降解医用金属材料研究与产业化应用中的活跃领域。
搅拌摩擦加工技术是制备金属基复合材料的常用技术，已被广泛用于制备各类型镁基复合材料。在搅拌摩擦加工法制备金属基复合材料过程中，搅拌头均需以一定“下压量”压入待加工金属板，以保证所制备的复合材料内部无孔洞等缺陷。同时，为了保证复合材料细晶化和内部陶瓷颗粒均匀化，通常采用多道次搅拌摩擦加工的方式制备金属基复合材料。需要指出的是，在多道次搅拌摩擦加工过程中，搅拌头每道次下压时，搅拌针均会下探入未加工的基体金属中，存在向前序道次加工的复合材料中引入了夹杂基体金属的客观风险。在中国专利ZL2018100354165《一种可控降解镁基功能梯度材料及其制备方法》和中国专利ZL2018104531934《镁基生物复合材料的制备方法》中，专利权人均采用多道次搅拌摩擦加工制备了生物陶瓷强化的镁基复合材料。两篇专利均采用单一规格搅拌头实施了多道次搅拌摩擦加工，因此据其方法所制备的镁基复合材料内部存在基体金属夹杂风险。事实上，在申请人对单一规格搅拌头多道次搅拌摩擦加工制备的WE43/HA复合材料的组织表征中，确实在所制备的复合材料内部发现了以带状组织存在的基体金属夹杂特征，如图1a和图1b所示。
镁基复合材料中的夹杂基体金属会恶化复合材料的耐蚀性和组织热稳定性，妨害其降解性能和后续的热加工潜力。镁基复合材料与基体金属的腐蚀电位不同，夹杂基体金属会与复合材料形成腐蚀电偶对而加速腐蚀，形成不理想的非均匀腐蚀。在模拟体液中浸泡30min时，利用激光共聚焦显微镜观察WE43/HA复合材料的腐蚀形貌时发现，夹杂基体金属(绿色)相比周边复合材料(黄色)已发生了明显腐蚀，二者腐蚀形貌界限十分明显，夹杂基体金属内部甚至出现了点蚀坑(蓝色)，如图2所示。此外，镁基复合材料中细晶夹杂基体金属的组织热稳定性很差，高温加热时细晶基体金属会发生急剧粗化，直接恶化了复合材料的热加工性，阻碍了复合材料器械的精深加工。对WE43/HA复合材料进行400℃下30min保温处理，从显微组织中可以发现，室温细晶夹杂基体金属已发生剧烈粗化，而周边复合材料晶粒尺寸无明显变化，二者组织热稳定性差异显著，如图3所示。同时，夹杂基体金属在镁基复合材料中的出现位置受搅拌摩擦加工过程中金属的塑性流动行为影响，其分布规律难以预测，对复合材料性能均一性的破坏十分明显，阻碍了镁基复合材料产业化。因此，开发消除医用可降解镁基复合材料中基体金属夹杂问题的新方法十分必要，也可为其他颗粒增强型金属基复合材料组织性能调控提供技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法。该方法依次顺序采用大尺寸搅拌头和小尺寸搅拌头对镁基材料进行多道次往复搅拌摩擦加工制备镁基复合材料，利用小尺寸搅拌头有效消除大尺寸搅拌头每道次下压时新引入的基体金属，陶瓷颗粒分布均匀，避免出现基体金属夹杂，提升了镁基复合材料腐蚀性能和组织热稳定性，解决了现有搅拌摩擦加工制备镁基复合材料时引入会恶化其耐蚀性和热加工性的基体金属夹杂缺陷的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、依次对镁基板材进行开槽、填粉及槽体封闭处理，然后采用轴肩尺寸大、搅拌针长的大尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，形成加工区，得到镁基复合材料中间体；
步骤二、在步骤一中镁基复合材料中间体的加工区内，采用轴肩尺寸小、搅拌针短的小尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料。
上述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述镁基板材的成分为镁或镁合金；所述开槽采用四刃平底钨钢铣刀在镁基板材表面进行，四刃平底钨钢铣刀与开槽形成的槽体宽度和深度适配，且两端不贯穿镁基板材。
上述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述填粉的粉料为纳米羟基磷灰石粉末。
上述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述填粉的过程为：将纳米羟基磷灰石粉末与无水乙醇混合调制为糊状填入槽体内部，抹匀表面后阴干；所述槽体封闭处理的过程为：使用弧面无针搅拌头进行3道次搅拌摩擦加工封闭槽体，且转速为300rpm～600rpm，前进速度为10mm/min～40mm/min，无倾角。该填粉过程有效减少槽体内部粉料的孔隙，从而在后续搅拌摩擦加工过程中不易产生孔洞等缺陷。
上述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述大尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ15mm～25mm，针长6mm～12mm；所述多道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.4mm～0.8mm，加工道次2～3道次，转速300rpm～1500rpm，前进速度30mm/min～100mm/min，倾角1°～2.5°。
上述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤二中所述小尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径小于步骤一中大尺寸搅拌头轴肩直径4mm，针长小于步骤一中大尺寸搅拌头针长2mm；所述多道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.1mm～0.3mm，加工道次2～3道次，转速300rpm～1500rpm，前进速度30mm/min～100mm/min，倾角1°～2.5°。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、与常规单一规格搅拌头多道次加工制备镁基复合材料的方法相比，本发明依次顺序采用大尺寸搅拌头和小尺寸搅拌头对镁基材料进行多道次往复搅拌摩擦加工制备镁基复合材料(如图4a所示)，在大尺寸搅拌头制备的镁基复合材料中间体的加工区内(图4b中的一次搅拌区)，利用小尺寸搅拌头有效消除每道次下压时新引入的基体金属(图4b中的二次搅拌区)，并使得陶瓷颗粒完全分散，避免出现基体金属夹杂，从而消除了复合材料中会恶化其耐蚀性和热加工性的基体金属夹杂缺陷，提升了镁基复合材料腐蚀性能和组织热稳定性，使其适宜生物医用。
2、本发明通过控制小尺寸搅拌头的规格和下压量范围，进一步将小尺寸搅拌头的多道次往复搅拌摩擦加工范围限制在大尺寸搅拌头制备的镁基复合材料中间体的加工区内，以有效消除镁基复合材料中不规律出现的局部基体金属夹杂，从而提升了镁基复合材料腐蚀性能和组织热稳定性。
3、本发明方法制备的生物医用镁基复合材料中填充的陶瓷颗粒羟基磷灰石粉体分布均匀，晶粒细小，性能均一，消除了局部区域存在的基体金属夹杂问题，有利于医用镁基复合材料的精深加工及产业化。
4、本发明的制备工艺简单，效果显著，有望推广成为其他颗粒增强型金属基复合材料组织性能调控的共性方法。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1a为现有技术中单一规格搅拌头4道次搅拌摩擦加工制备的WE43/HA复合材料中的基体金属夹杂特征图。
图1b为现有技术中单一规格搅拌头6道次搅拌摩擦加工制备的WE43/HA复合材料中的基体金属夹杂特征图。
图2为现有技术中含基体金属夹杂的WE43/HA复合材料在模拟体液中浸泡30min后的表面腐蚀形貌图。
图3为现有技术中WE43/HA复合材料400℃下保温30min后夹杂基体金属晶粒的异常长大形貌图。
图4a为本发明大、小尺寸搅拌头顺序搅拌摩擦加工的示意图。
图4b为本发明大、小尺寸搅拌头顺序搅拌摩擦加工的原理图。
图5a为本发明实施例1中WE43镁合金基体与加工区过渡区域的显微组织图。
图5b为本发明实施例1中WE43镁合金基体的显微组织图。
图5c为本发明实施例1中大尺寸搅拌头加工区的显微组织图。
图5d为本发明实施例1中小尺寸搅拌头加工区的显微组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用直径Φ2.0mm、刃长6mm的四刃平底钨钢铣刀，在尺寸长度×宽度×厚度为400mm×200mm×20mm的WE43镁合金板材表面开槽，四刃平底钨钢铣刀与开槽形成的槽体宽度和深度适配，且两端不贯穿WE43镁合金板材，且开槽过程中使用压缩空气风冷，然后将粒径60nm的纳米羟基磷灰石粉末(HA)与无水乙醇混合调制为糊状填入槽体内部，抹匀表面后阴干，再使用弧面无针搅拌头进行3道次搅拌摩擦加工封闭槽体，且转速为300rpm，前进速度为20mm/min，无倾角；
采用大尺寸搅拌头进行3道次往复搅拌摩擦加工，形成加工区，得到WE43/HA镁基复合材料中间体；所述大尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ18mm，针长8mm，所述3道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.5mm，转速800rpm，前进速度50mm/min，倾角2.5°；
步骤二、在步骤一中WE43/HA复合材料中间体的加工区内，采用小尺寸搅拌头进行3道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用WE43/HA镁基复合材料；所述小尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ14mm，针长6mm；所述3道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.1mm，转速800rpm，前进速度50mm/min，倾角2.5°。
图5a为本实施例中WE43镁合金基体与加工区过渡区域的显微组织图，图5b为本实施例中WE43镁合金板材的显微组织图，图5c为本实施例中大尺寸搅拌头加工区的显微组织图，图5d为本实施例中小尺寸搅拌头加工区的显微组织图，从图5a～图5d可知，相较于大尺寸搅拌头即8mm搅拌头加工区，小尺寸搅拌头即6mm搅拌头加工区的复合材料显微组织中羟基磷灰石(HA)粉末颗粒更加细小，分散更加均匀，且完全落于8mm搅拌头加工区中。
采用线切割对本实施例制备的生物医用WE43/HA镁基复合材料制备多组金相试样，在各组金相试样的显微组织中均没有观察到基体金属夹杂现象，且各处组织均一。
进一步经模拟体液浸泡实验可知，本实施例制备的生物医用WE43/HA镁基复合材料的腐蚀机制以均匀腐蚀为主。
将本实施例制备的生物医用WE43/HA镁基复合材料进行400℃下30min的保温处理制备多组金相试样，经观察各组金相试样的显微组织中均无晶粒异常粗化现象。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用直径Φ2.0mm、刃长6mm的四刃平底钨钢铣刀，在尺寸长度×宽度×厚度为400mm×200mm×20mm的WE43镁合金板材表面开槽，四刃平底钨钢铣刀与开槽形成的槽体宽度和深度适配，且两端不贯穿WE43镁合金板材，且开槽过程中使用压缩空气风冷，然后将粒径60nm的纳米羟基磷灰石粉末(HA)与无水乙醇混合调制为糊状填入槽体内部，抹匀表面后阴干，再使用弧面无针搅拌头进行3道次搅拌摩擦加工封闭槽体，且转速为600rpm，前进速度为40mm/min，无倾角；
采用大尺寸搅拌头进行2道次往复搅拌摩擦加工，形成加工区，得到WE43/HA镁基复合材料中间体；所述大尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ25mm，针长12mm，所述2道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.8mm，转速300rpm，前进速度30mm/min，倾角1°；
步骤二、在步骤一中WE43/HA镁基复合材料中间体的加工区内，采用小尺寸搅拌头进行2道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用WE43/HA镁基复合材料；所述小尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ21mm，针长10mm；所述3道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.3mm，转速300rpm，前进速度30mm/min，倾角1°。
采用线切割对本实施例制备的生物医用WE43/HA镁基复合材料制备多组金相试样，在各组金相试样的显微组织中均没有观察到基体金属夹杂现象，且各处组织均一。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用直径Φ2.0mm、刃长6mm的四刃平底钨钢铣刀，在尺寸长度×宽度×厚度为400mm×200mm×20mm的镁板材表面开槽，四刃平底钨钢铣刀与开槽形成的槽体宽度和深度适配，且两端不贯穿镁板材，且开槽过程中使用压缩空气风冷，然后将粒径60nm的纳米羟基磷灰石粉末(HA)与无水乙醇混合调制为糊状填入槽体内部，抹匀表面后阴干，再使用弧面无针搅拌头进行3道次搅拌摩擦加工封闭槽体，且转速为400rpm，前进速度为10mm/min，无倾角；
采用大尺寸搅拌头进行2道次往复搅拌摩擦加工，形成加工区，得到Mg/HA镁基复合材料中间体；所述大尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ15mm，针长6mm，所述2道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.4mm，转速1500rpm，前进速度100mm/min，倾角2.0°；
步骤二、在步骤一中Mg/HA镁基复合材料中间体的加工区内，采用小尺寸搅拌头进行3道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用Mg/HA镁基复合材料；所述小尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ11mm，针长4mm；所述3道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.2mm，转速1500rpm，前进速度100mm/min，倾角2.0°。
采用线切割对本实施例制备的生物医用Mg/HA镁基复合材料制备多组金相试样，在各组金相试样的显微组织中均没有观察到基体金属夹杂现象，且各处组织均一。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、依次对镁基板材进行开槽、填粉及槽体封闭处理，然后采用轴肩尺寸大、搅拌针长的大尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，形成加工区，得到镁基复合材料中间体；
步骤二、在步骤一中镁基复合材料中间体的加工区内，采用轴肩尺寸小、搅拌针短的小尺寸搅拌头进行多道次往复搅拌摩擦加工，得到无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述镁基板材的成分为镁或镁合金；所述开槽采用四刃平底钨钢铣刀在镁基板材表面进行，四刃平底钨钢铣刀与开槽形成的槽体宽度和深度适配，且两端不贯穿镁基板材。
3.根据权利要求1所述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述填粉的粉料为纳米羟基磷灰石粉末。
4.根据权利要求1所述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述填粉的过程为：将纳米羟基磷灰石粉末与无水乙醇混合调制为糊状填入槽体内部，抹匀表面后阴干；所述槽体封闭处理的过程为：使用弧面无针搅拌头进行3道次搅拌摩擦加工封闭槽体，且转速为300rpm～600rpm，前进速度为10mm/min～40mm/min，无倾角。
5.根据权利要求1所述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤一中所述大尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径Φ15mm～25mm，针长6mm～12mm；所述多道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.4mm～0.8mm，加工道次2～3道次，转速300rpm～1500rpm，前进速度30mm/min～100mm/min，倾角1°～2.5°。
6.根据权利要求1所述的一种无基体金属夹杂的生物医用镁基复合材料制备方法，其特征在于，步骤二中所述小尺寸搅拌头的规格为：轴肩直径小于步骤一中大尺寸搅拌头轴肩直径4mm，针长小于步骤一中大尺寸搅拌头针长2mm；所述多道次往复搅拌摩擦加工的下压量0.1mm～0.3mm，加工道次2～3道次，转速300rpm～1500rpm，前进速度30mm/min～100mm/min，倾角1°～2.5°。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003225777A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-12 | Hitachi Cable Ltd | 摩擦攪拌接合用ツール |
| CN105880826A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 江西理工大学 | 一种避免底部缺陷、提高接头性能的厚板搅拌摩擦焊接方法 |
| CN106282637A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 一种原位制备含硼镁基复合材料的方法 |
| CN108127244A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 北京万洲汇联科技有限公司 | 一种异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊方法 |
| CN109175667A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-11 | 华南理工大学 | 一种羟基磷灰石/镁合金复合材料及其制备方法 |
| CN110449725A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-11-15 | 东北大学秦皇岛分校 | 一种提高搅拌摩擦焊缝填充率的装置及其方法 |
| CN112705833A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-27 | 河南航天液压气动技术有限公司 | 一种铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺 |
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2022
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003225777A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-12 | Hitachi Cable Ltd | 摩擦攪拌接合用ツール |
| CN105880826A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 江西理工大学 | 一种避免底部缺陷、提高接头性能的厚板搅拌摩擦焊接方法 |
| CN106282637A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 一种原位制备含硼镁基复合材料的方法 |
| CN108127244A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 北京万洲汇联科技有限公司 | 一种异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊方法 |
| CN109175667A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-11 | 华南理工大学 | 一种羟基磷灰石/镁合金复合材料及其制备方法 |
| CN110449725A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-11-15 | 东北大学秦皇岛分校 | 一种提高搅拌摩擦焊缝填充率的装置及其方法 |
| CN112705833A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-27 | 河南航天液压气动技术有限公司 | 一种铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺 |
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