CN117698223A - 一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，采用电镀方法在Zn板制备一层纯Cu涂层，然后将两块带有Cu涂层的Zn板与Mg板叠层，获得复合板，将复合板进行单道次冷轧，获得冷轧板，将冷轧板从中间剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪‑层叠‑单道次冷轧，即得Zn/Cu/Mg层状复合材料。本发明所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料相比于轧制后纯Zn板强度有着50％‑190％的性能提升，并保持较高的室温塑性，其耐腐蚀性能相比于轧制后纯Zn板也有着明显的提升。
Description
技术领域
本发明属于生物可降解锌合金技术领域，特别涉及一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法。
背景技术
目前锌基可降解金属材料被认为是潜在的新型生物材料。由于大部分镁合金存在降解速度过快以及铁基合金存在降解速度过慢的缺点，而锌及其合金的腐蚀速率介于两者之间，其具有适中的降解速率，而且锌及锌基合金具有良好的生物相容性，因此作为现有金属植入材料的可选择替代表现出巨大的潜力和优势。然而，由于纯锌的力学性能不足以满足作为医用植入物去使用，因此锌合金可降解生物材料主要通过添加合金元素、快速凝固、热处理等处理方式，并且通过变性等手段，在满足生物相容性的基础上，有效提升锌合金的力学性能。
累积叠轧技术(ARB)首次由日本学者YSaito教授在1998年研宄开发，并成功将该技术应用在纯铝、铝合金和无间隙(Interstitial free，IF)钢以及少量的变形镁合金上。此后,累积叠轧工艺被发展推广应用于制备超细晶或纳米晶金属层状复合材料。累积叠轧工艺原理：首先，将尺寸相同的金属板材进行表面处理，去除附着的油污以及表面的氧化层，以便于异种金属的良好结合。然后，将初始金属以A-B-A-B-A的方式交叉叠放在一起，在室温或再结晶温度以下进行轧制，在大于50％压下量、轧制力和摩擦力的作用下使叠放的板材轧制为一个整体，再将轧制得到的板材切割成相同尺寸，重复进行相同的工艺反复叠轧，累积应变可以达到较大值，在理论上能获得很大的压下量，该工艺突破了传统轧制压下量的限制，可连续制备具有超细晶组织的金属层状复合材料薄板。ARB是一种界面结合、固相不断扩散且应变不断产生和累积的轧制流程。在累积叠轧过程中，累积应变不断增大，产生的机械合金化效应不但提高异质界面间的结合能力，而且细化了组元金属层的晶粒，从而提高了材料的力学性能和改善了塑性变形。与其他SPD工艺相比，ARB技术具有自身突出的优越性，主要表现在：成本较低，工艺简单。仅通过ARB变性，而不需要添加合金元素，获得高的强度，具有和高合金化合金相媲美的强度，这种工艺对于降低生产成本和材料密度以及提高金属材料的回收利用性能具有很大的优越性。此外，该工艺不需要特殊的设备，由于在金属包覆生产中，轧制焊合已被广泛应用，生产率高，可以生产大尺寸的材料，容易实现工业化生产。因此，累积叠轧工艺成为制备高强度、高韧性、轻质化的超细晶金属层状复合材料领域中最具潜力的应用工艺。
镁(Mg)属于人体必需的元素之一，同时也是人体金属元素中含量较多的元素之一，具有许多极为重要的生理生化作用，存在与机体内各组织中，参与了许多的生物学过程。在人体中六成以上的镁元素大部分分布在了骨骼和牙齿中，与骨骼中的蛋白质形成络合作用促进骨骼的磷酸化进程。因为镁元素参与三磷酸腺苷的水解过程，所以镁几乎参与到人体的各个生理活动中，是糖及油脂营养物质代谢的重要的辅助因素，并且维持肌肉、神经的传递和正常活动。同时镁对中枢神经系统有抑制作用，从而起到镇静作用，作用与周围的血管，有利于促使血管扩张而达到降低血压的作用。此外，在锌基体中添加镁可提高锌的细胞相容性。
铜(Cu)在锌基体中有一定的固溶度，添加Cu能够提高合金的强度、硬度、塑性以及合金的抗菌性能。Cu元素是人体内必需的微量营养元素之一，健康成人体内的含量约为110-160mg，主要存在于人体肌肉和骨骼中，与人体的骨骼系统和心血管系统等有密切关系。
然而现有技术中，以纯Mg和纯Zn板作为原料，采用累积叠轧方式制备Zn/Mg层状复合材料时，在Zn/Mg界面上易生成ZnMg金属间化合物，从而导致复合材料塑性下降，同时Mg/Zn层形成，在腐蚀过程中产生原电池效应，可加速复合材料的腐蚀速率。在Mg与Zn界面之间插入一层纯铜层，制备出Zn/Cu/Mg层状复合材料，有望解决这一问题。到目前为止还未见有报道通过叠层轧制制备Zn/Cu/Mg层状复合材料，且所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料具有高强度和优良的耐腐蚀性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种兼具高强度、优良耐腐蚀性能的Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，本发明的制备方法仅采用累积叠轧的方法即获得Zn/Cu/Mg层状复合材料，且制备的复合材料具有高的强度。
本发明的第二个目的在于提供上述制备方法所制备的一种高强度、优良耐腐蚀性能的Zn/Cu/Mg层状复合材料。
本发明的第三个目的在于提供上述制备方法所制备的一种高强度、优良耐腐蚀性能的Zn/Cu/Mg层状复合材料的应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，在Zn板上制备一层纯Cu涂层，然后将两块带有Cu涂层的Zn板与Mg板叠层，获得复合板，将复合板进行单道次冷轧，获得冷轧板，将冷轧板从中间剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧，即得Zn/Cu/Mg层状复合材料。
本发明的制备方法，将带有Cu涂层的Zn板与Mg板叠层后冷轧实现合金化即获得高强度的Zn基复合材料。上述方法主要是由于本发明优选的包裹纯铜金属层能有效阻止Mg板和Zn板直接接触，避免脆性的金属间化合物的生成，而形成的层状界面来阻碍轧制过程中Zn的回复与再结晶，通过界面强化和细晶强化提高复合材料的强度，尤其是提高耐腐性性能，发明人发现，若是不将Cu先包裹住Mg，而是采用接触的方式来向Zn板中引入Mg，则由于Mg与Zn将形成合金化，形成第二相分散在基体中，形成锌镁原电池加快腐蚀速率。
此外，本发明中优选Cu来包裹Zn板，在轧制过程中，Cu与Zn可发生冶金结合，并有少量CuZn5第二相生成，对基体增强，而Cu亦能与Mg冶金结合，并生成少量CuMg2第二相，从而强化界面，最终使所得的Zn/Cu/Mg层状复合材料不仅能够提高耐腐蚀性能，而且能够实现力学性能的大幅提高，另外，Cu的加入还能够使复合材料具有优异的抗菌性能。
优选的方案，所述Zn板上制备一层纯Cu涂层的制备方法为：以铜板作为阴极，锌板作为阳极，硫酸铜溶液作为电解液，然后于锌板上电镀铜层，获得含铜镀层的Zn板，再将含铜层的Zn板进行热处理，即得带有Cu涂层的Zn板。
上述优选的方案，通过采用电镀的方式，在Zn板上电镀铜层，使用少量的Cu即能够实现Zn板的均匀完全的包裹，包裹完后，对Zn板进行热处理降低Cu的硬度，消除残余应力。
进一步的优选，所述Zn板的厚度为0.9-1mm。
进一步的优选，采用氨水调节电解液的pH为8.5-9后，开始电镀，所述电镀时，控制电压为3.9-.1V，电镀时间为55-60s。
进一步的优选，所述硫酸铜溶液中，硫酸铜的质量为数为14～16％。
进一步的优选，所述电镀后所得铜层的厚度为0.5-1μm。通过控制电镀后所得铜层的厚度为0.5-1μm，最后所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的性能最优，若是厚度过薄，会造成包裹的不连续，不能形成完整包裹。
进一步的优选，所述热处理的温度为150°-280°，热处理的时间为20-40min。
在实际操作过程中，电解液的温度为室温(如25℃)。
发明人发现，采用电渡的方式，获得带有Cu涂层的Zn板时，将铜层的厚度控制为0.5-1μm，最终所得Zn/Cu/Mg层状复合板的力学性能及耐腐蚀性能都最优。若是电镀时间太短，铜层太薄，则不能将锌板表面完全包裹。
优选的方案，在Zn板上制备一层纯Cu涂层为，将两块0.5-0.6mm厚的铜板与一块0.08-0.1mm的Mg板按Cu/Mg/Cu的方式层叠，然后轧制获得0.7-0.8mm的薄板，再经热处理即得。
发明人发现，将铜板的厚度控制在上述范围内，最终所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的性能最优。
进一步的优选，所述热处理的温度为150°-280°，热处理的时间为20-40min。
在本发明中，所用原材料锌板、铜板、镁板的纯度均≥99.99％。
在实际操作过程中，将Zn板置于酒精中使用超声波清洗10min以去除表面油脂，等风干后对Zn板的四个角进行钻孔，方便之后使用铜线进行固定，接下来使用圆形不锈钢刷对Zn板接触面平行于轧制方向进行刮擦，去除表面氧化物与杂志，打磨完之后的锌板置于丙酮中超声波清洗以便去除残留粉末和其他杂质。
优选的方案，将两块带有Cu涂层的Zn板与一块Mg板，将Mg板置于两块Cu包Zn板的中间，层叠获得复合板。
优选的方案，所述Mg板的厚度为0.08-0.1mm。
优选的方案，复合板单道次冷轧的变形量为50％-60％。
发明人发现，将复合板单道次冷轧的变形量控制在上述范围内，可以很好的使金属板材形成冶金结合，同时避免开裂。
优选的方案，冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧的过程中，同时控制任意一次单道次冷轧的变形量为50％-60％。
发明人发现，采用上述方式，将冷轧板剪裁后再层叠，再一起冷轧，增加了一些厚度相当于给板材一个包覆起来的保护作用，不容易出现裂痕，也能让板材更好的结合。
优选的方案，重复裁剪-层叠-单道次冷轧的次数为1-12次，优选为10-12次。
本发明还提供上述制备方法所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料。
本发明还提供上述制备方法所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料的应用，将所述Zn/Cu/Mg层状复合材料用于生物可降解植入材料。
有益效果
本发明的制备方法，在Zn板上制备一层纯Cu涂层然后与Mg板层叠后冷轧实现合金化即获得高强度的Zn基复合材料。上述方法主要是由于本发明优选的包裹金属能有效阻止Mg板和Zn板接触形成脆性的金属间化合物，而形成的层状界面来阻碍轧制过程中Zn的回复与再结晶，通过界面强化和细晶强化提高复合材料的强度，尤其是提高耐腐蚀性能。
本发明仅仅通过叠层轧制即获得了Zn/Cu/Mg层状复合材料，制备过程简单可控，易于工业化生产。
本发明所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料相比于轧制后纯Zn板强度有着50％-190％的性能提升，耐腐蚀性能相比于轧制后纯Zn板也有着明显的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为实施例1中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的金相显微组织图。
图2为实施例2中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的金相显微组织图。
图3为Zn板直接采用实施例的方式轧制12次后的金相显微组织图。
图4为实施例中轧制后拉伸变形曲线和对应的拉伸性能数据，其中黑色曲线为电镀铜轧制后拉伸变形曲线，红色曲线为铜板轧制后拉伸变形曲线，蓝色曲线为纯锌与纯镁板轧制后拉伸变形曲线，绿色曲线为纯锌与纯铜板轧制后拉伸变形曲线，紫色曲线为纯锌板轧制后拉伸变形曲线。
图5为实施例1中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的各道次的XRD图。
图6为实施例2中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的各道次的XRD图
图7为实施例中轧制后样品在Hanks’溶液中的极化曲线图，其中绿色曲线为锌与铜板镁板轧制后所得，紫色曲线为锌板电镀铜与镁板轧制所得。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1(电镀Cu)
使用线切割将纯度为99.99％的1mm厚Zn板切割成长50mm，宽25mm的板材，切好的板材放在酒精中使用超声波清洗10min以去除表面油脂，等风干后对Zn板的四个角进行钻孔，方便之后使用铜线进行固定，之后使用丝直径为0.3mm的圆形不锈钢刷对Zn板接触面平行于轧制方向进行刮擦，去除表面氧化物与杂质，打磨完后的Zn板置于丙酮中超声波清洗5min以去除残留粉末和其他杂质。然后以铜板作为阴极，锌板作为阳极，硫酸铜溶液作为电解质，外接电源电压，此外用浓氨水调节PH为9，电镀时间60s，电源电压4V，温度25℃，运用此方法在锌板上电镀一层完全包裹锌板厚度为1μm的铜层。此后将镀有铜的Zn板真空封装进行150°热处理，时间设置为30min，完成之后将Mg板置于两块镀有铜的Zn板中间以三明治结构层叠，获得复合板，并用铜线穿孔固定以避免带材相互滑动。然后用二辊轧机单道次冷轧，控制单道次冷轧的变形量为55％，然后，将冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧12次，重复过程中，单道次冷轧的变形量为50％-60％，
轧制成厚度为1.3mm的复合板材即得，本发明无需任何润滑剂处理，重复冷轧，即完成最终Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备。
具体数据
1、图1为实施例1中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的金相显微组织图，图3为Zn板直接采用实施例的方式轧制12次后的金相显微组织图，从图1可以看到在叠层轧制后的Zn/Cu/Mg复合材料中主要由灰色条纹状的Zn和白色条纹状的Mg组成，能够明显地区分Zn与Mg的区域，其区域呈连续不间断的纤维状交替均匀分布。
2、图4为实施例轧制后的拉伸变形曲线和对应的拉伸性能数据。纯Zn板叠层轧制后的拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为95MPa、132MPa、和82.3％。Zn-Cu-Mg层状复合材料叠层轧制后的拉伸力学性能呈现出明显的提升，其拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为286MPa、348MPa、12.9％。
3、图5为实施例轧制道次的XRD图谱，图中表明Cu与Zn可发生冶金结合，并有少量CuZn5第二相生成，对基体增强，其次Zn与Mg也发生冶金结合，生成极少量脆性Mg2Zn11第二相，对基体产生了强化效果。
4、在Hank’s溶液中进行电化学测试得出，纯Zn板叠层轧制后的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.982V、7.115μA/cm2和105.7μm/y；叠层轧制的Zn/Cu/Mg复合材料腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.987V、0.924uA/cm2和32.3μm/y。可发现Zn/Cu/Mg层状复合材料轧制后具有良好的耐腐蚀性能。
实施例2(Cu板)
使用线切割将纯度为99.99％的1mm厚Zn板切割成长50mm，宽25mm的板材，切好的板材放在酒精中使用超声波清洗10min以去除表面油脂，等风干后对Zn板的四个角进行钻孔，方便之后使用铜线进行固定，之后使用丝直径为0.3mm的圆形不锈钢刷对Zn板接触面平行于轧制方向进行刮擦，去除表面氧化物与杂质，打磨完后的Zn板置于丙酮中超声波清洗5min以去除残留粉末和其他杂质。然后对两块Cu板和一块Mg板进行上述方法进行打磨脱脂去除杂质，接着按Cu/Mg/Cu层叠轧制到0.8mm左右，此后将轧制样品真空封装进行280°热处理，时间设置为30min，完成之后将轧制样置于两块Zn板中间以三明治结构层叠，获得复合板，并用铜线穿孔固定以避免带材相互滑动。然后用二辊轧机单道次冷轧，控制单道次冷轧的变形量为55％，然后，将冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧12次，重复过程中，单道次冷轧的变形量为50％-60％，轧制成厚度为1.3mm的复合板材即得，本发明无需任何润滑剂处理，重复冷轧，即完成最终Zn/Cu/Mg复合材料的制备。
实施效果
图2为实施例2中所得Zn/Cu/Mg层状复合材料的金相显微组织图，图3为Zn板直接采用实施例的方式轧制12次后的金相显微组织图，从图2可以看到在叠层轧制后叠层轧制后的Zn/Cu/Mg层状复合材料中主要由白色条纹状的Zn，灰色条纹状的Mg和已经破碎的椭圆状的Cu组成，能够明显地区分Zn与Mg和Cu，其区域呈连续不间断的纤维状交替均匀分布。纯Zn板叠层轧制后的拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为95MPa、132MPa、和82.3％。Zn/Cu/Mg层状复合材料叠层轧制后的拉伸力学性能呈现出明显的提升，其拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为271MPa、316MPa、10.8％。图6为实施例轧制道次的XRD图谱，图中表明Cu与Zn可发生冶金结合，并有少量CuZn5第二相生成，Cu亦能与Mg冶金结合，并生成少量CuMg2第二相，从而强化界面，对基体增强，其次Zn与Mg也发生冶金结合，生成少量Mg2Zn11第二相，对基体产生了强化效果。在Hank’s溶液中进行电化学测试得出，纯Zn板叠层轧制后的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.982V、7.115μA/cm2和105.7μm/y；叠层轧制的Zn/Cu/Mg复合材料腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.955V、2.393uA/cm2和83.7μm/y。可发现Zn/Cu/Mg层状复合材料具有良好的耐腐蚀性能。
对比例1(Zn/Cu)
使用线切割将纯度为99.99％的1mm厚Zn板切割成长50mm，宽25mm的板材，切好的板材放在酒精中使用超声波清洗10min以去除表面油脂，等风干后对Zn板的四个角进行钻孔，方便之后使用铜线进行固定，之后使用丝直径为0.3mm的圆形不锈钢刷对Zn板接触面平行于轧制方向进行刮擦，去除表面氧化物与杂质，打磨完后的Zn板置于丙酮中超声波清洗5min以去除残留粉末和其他杂质。使用上述该方法对纯铜板(0.5mm)做同样的处理，之后真空封装进行280°30min热处理，最后按照Zn/Cu/Zn三明治结构堆叠起来并用铜线穿孔固定以避免带材相互滑动。用二辊轧机单道次冷轧，控制单道次冷轧的变形量为55％，然后，将冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧12次，重复过程中，单道次冷轧的变形量为50％-60％，轧制成厚度为1.3mm的复合板材即得，本发明无需任何润滑剂处理，重复冷轧，即完成最终Zn/Cu复合材料的制备。
实施效果
叠层轧制后的Zn/Cu复合材料中主要由白色条纹状的Zn，灰色条纹状的Cu组成，能够明显地区分Zn与Cu，其中Cu大部分发生破碎。纯Zn板叠层轧制后的拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为95MPa、132MPa、和82.3％。Zn/Cu层状复合材料叠层轧制后的拉伸力学性能呈现出明显的提升，其拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为226MPa、271MPa、15.8％。在Hank’s溶液中进行电化学测试得出，纯Zn板叠层轧制后的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.982V、7.115μA/cm2和105.7μm/y；叠层轧制的Zn/Cu复合材料腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.802V、6.679uA/cm2和196.9μm/y。经过加Cu处理并热处理后表现出更快的腐蚀速率，耐腐蚀性能不佳。
对比例2(Zn/Mg)
使用线切割将纯度为99.99％的1mm厚Zn板切割成长50mm，宽25mm的板材，切好的板材放在酒精中使用超声波清洗10min以去除表面油脂，等风干后对Zn板的四个角进行钻孔，方便之后使用铜线进行固定，之后使用丝直径为0.3mm的圆形不锈钢刷对Zn板接触面平行于轧制方向进行刮擦，去除表面氧化物与杂质，打磨完后的Zn板置于丙酮中超声波清洗5min以去除残留粉末和其他杂质。使用上述该方法对纯镁板(0.1mm)做同样的处理，按照Zn/Mg/Zn三明治结构堆叠起来并用铜线穿孔固定以避免带材相互滑动。用二辊轧机单道次冷轧，控制单道次冷轧的变形量为55％，然后，将冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧12次，重复过程中，单道次冷轧的变形量为50％-60％，轧制成厚度为1.3mm的复合板材即得，本发明无需任何润滑剂处理，重复冷轧，即完成最终Zn/Mg复合材料的制备。
实施效果
叠层轧制后的Zn/Mg复合材料中主要由白色条纹状的Zn，灰色条纹状的Mg组成，能够明显地区分Zn与Mg，其区域呈连续不间断的纤维状交替均匀分布。纯Zn板叠层轧制后的拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为95MPa、132MPa、和82.3％。Zn/Mg层状复合材料叠层轧制后的拉伸力学性能呈现出明显的提升，其拉伸屈服强度(YS)、拉伸极限强度(UTS)、延伸率分别为286MPa、348MPa、7.9％。在Hank’s溶液中进行电化学测试得出，纯Zn板叠层轧制后的腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-0.982V、7.115μA/cm2和105.7μm/y；叠层轧制的Zn/Mg复合材料腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率为-1.169V、10.041uA/cm2和204.3μm/y。经过加Mg表现出更快的腐蚀速率，耐腐蚀性能不佳。
Claims (10)
1.一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：在Zn板上制备一层纯Cu涂层，然后将两块带有Cu涂层的Zn板与Mg板叠层，获得复合板，将复合板进行单道次冷轧，获得冷轧板，将冷轧板从中间剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧，即得Zn/Cu/Mg层状复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：在Zn板上制备一层纯Cu涂层的方法为：以铜板作为阴极，锌板作为阳极，硫酸铜溶液作为电解液，然后于锌板上电镀铜层，获得含铜镀层的Zn板，再将含铜层的Zn板进行热处理，即得带有Cu涂层的Zn板。
3.根据权利要求2所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述Zn板的厚度为0.9-1mm；
采用氨水调节电解液的pH为8.5-9后，开始电镀，所述电镀时，控制电压为3.9-.1V，电镀时间为55-60s；
所述硫酸铜溶液中，硫酸铜的质量分数为14～16％；
所述电镀后所得铜层的厚度为0.5-1μm；
所述热处理的温度为150°-280°，热处理的时间为20-40min。
4.根据权利要求1所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：在Zn板上制备一层纯Cu涂层的方法为，将两块0.5-0.6mm厚的铜板与一块0.08-0.1mm厚的镁板按Cu/Mg/Cu的方式层叠，然后轧制获得0.7-0.8mm的薄板，再经热处理即得。
5.根据权利要求4所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述热处理的温度为150°-280°，热处理的时间为20-40min。
6.根据权利要求1所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：将两块带有Cu涂层的Zn板与一块Mg板，将Mg板置于两块Cu包Zn板的中间，层叠获得复合板，
所述Mg板的厚度为0.08-0.1mm。
7.根据权利要求1所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：复合板单道次冷轧的变形量为50％-60％。
8.根据权利要求1所述的一种高强度Zn/Cu/Mg层状复合材料的制备方法，其特征在于：冷轧板从中间裁剪成两块，层叠，然后进行单道次冷轧，重复裁剪-层叠-单道次冷轧的过程中，同时控制任意一次单道次冷轧的变形量为50％-60％；
重复裁剪-层叠-单道次冷轧的次数为1-12次。
9.权利要求1-8任意一项所述的制备方法所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法所制备的Zn/Cu/Mg层状复合材料的应用，其特征在于：将所述Zn/Cu/Mg层状复合材料用于生物可降解植入材料。
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