一种二氧化锰催化降解铁基植入物及其制备方法

    公开(公告)号:CN109482864B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201910028032.5

    申请日:2019-01-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种二氧化锰催化降解铁基植入物及其制备方法;属于生物医用植入物设计和制造技术领域。所述二氧化锰催化降解铁基植入物中,含有铁、碳及二氧化锰。其制备方法包括如下步骤:按设计组分配取碳、二氧化锰及铁粉末,在氩气保护下进行球磨混合,随后采用选择性激光熔化工艺得到二氧化锰催化降解铁基植入物。本发明的有益效果是采用碳充当电偶腐蚀的阴极,利用其标准电位高、导电性能好的特点,提高了所述铁基植入物的降解速率,更重要的是利用二氧化锰催化铁‑碳电偶腐蚀中的阴极反应速率,从而显著提高了铁基植入物的阳极反应速率,进而大幅加快了其降解速率。本发明提出的方法能够有效解决常规铁基植入物降解过慢的问题,从而促进了其在骨修复中的应用。

    一种具有双重腐蚀抗力的生物医用镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109014184B

    公开(公告)日:2020-03-31

    申请号:CN201810906025.6

    申请日:2018-08-10

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 高成德 帅词俊

    Abstract: 本发明涉及一种具有双重腐蚀抗力的生物医用镁合金及其制备方法,由生物镁合金基体和均匀分布于镁合金晶界上的内层石墨烯和外层二氧化锡构成,利用石墨烯和二氧化锡双层结构提供双重抗力,从而提高镁合金的降解抗力,首先将镁合金粉末浸入NaOH溶液中蚀刻,使颗粒表面形成带负电的羟基;然后浸入PDDA溶液中使颗粒表面带正电;之后浸入氧化石墨烯溶液中获得PDDA‑氧化石墨烯包裹层,再浸入弱碱性的氯化锡水溶液中获得石墨烯‑二氧化锡双层结构包裹的镁合金粉末;最后在保护气氛下,通过激光选区熔化制备耐腐蚀性能优异的生物医用镁合金。本发明利用石墨烯‑二氧化锡双层结构包裹镁合金晶粒,作为双层保护盾隔绝镁合金与腐蚀介质的接触,提高了耐腐蚀性能。

    一种界面包覆增强的生物镁基金属陶瓷及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110614367A

    公开(公告)日:2019-12-27

    申请号:CN201911007821.7

    申请日:2019-10-22

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明涉及一种界面包覆增强的生物镁基金属陶瓷及其制备方法,具体是通过MgO包覆改善β-TCP陶瓷颗粒在镁合金基体中的分散,通过选区激光熔化技术制备界面包覆增强的生物镁基金属陶瓷。通过对β-TCP陶瓷颗粒表面包覆MgO,一方面,MgO能够均匀的析出包覆在β-TCP表面,另一方面,MgO与镁基体间有着良好的晶体取向关系,能够在选区激光熔融过程中增加β-TCP在镁熔体中的浸润度,从而实现其有效分散,解决团聚问题。此外,MgO与镁良好的晶体取向关系使其能够作为镁基体的异质形核质点,细化镁合金晶粒,同时界面处纳米MgO过渡层的存在可以提高β-TCP与基体的界面结合质量,提高复合材料强度,从而有利于制备出高性能生物镁基金属陶瓷。

    一种具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107760945B

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201711011345.7

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明公开了一种具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金,该镁合金由生物镁合金基体和均匀分布在生物镁合金基体中的硅酸钙构成,其中,硅酸钙的质量百分比为5‑20%。本发明还包括一种制备具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金的方法,包括如下步骤:(1)将硅酸钙粉末和生物镁合金粉末按设计比例在保护气氛下,在球磨机中球磨得到均匀分散的混合粉末;(2)以上述混合粉末为原材料,在保护气氛下,利用激光选区熔化制备耐腐蚀生物镁合金。本发明成功将硅酸钙均匀复合到生物镁合金基体中,制备得到的镁合金具有高的腐蚀抗力和生物活性。

    一种具有抗菌性能的生物镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107739939B

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201711011427.1

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明公开了一种具有抗菌性能的生物镁合金,该镁合金由生物镁合金基体和均匀分布在镁合金基体中的纳米银组成,其中,纳米银的质量百分比为0.5‑1.5%、优选为0.75‑1.25%、进一步优选为1%。本发明还公开了一种制备具有抗菌性能的生物镁合金的方法,包括如下步骤:(1)将特定量的纳米银粉末和镁合金粉末在保护气氛下,在球磨机中球磨得到混合均匀的混合粉末;(2)以上述混合粉末为原料,通过激光选区熔化制备具有抗菌功能的生物镁合金。本发明将纳米银以第二相的形式复合到镁合金基体中,在抗菌性能伴随生物镁合金的整个降解过程。

    一种晶内-晶间复合增强的生物锌合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109500396A

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201910028018.5

    申请日:2019-01-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种晶内-晶间复合增强的生物锌合金及其制备方法;属于生物材料设计和制备技术领域。所述生物锌合金由石墨烯、纳米碳化硅和锌基体组成:所述石墨烯呈洋葱状封装纳米碳化硅颗粒,同时,部分石墨烯封装的纳米碳化硅颗粒吞没进入锌晶粒内部,而其他纳米碳化硅颗粒在晶间偏析,从而实现纳米陶瓷颗粒在锌基体晶内和晶间的均匀分布。其制备方法为分批次深冷球磨+选择性激光熔化。所得产品用做植入物时;能很好的修复骨缺损。本发明组分设计合理,制备工艺简单可控,所得产品性能优良。

    一种可加快降解的铁基骨植入物的制备方法

    公开(公告)号:CN109224137A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201810906061.2

    申请日:2018-08-10

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 高成德 帅词俊

    Abstract: 本发明涉及一种可加快降解的铁基骨植入物的制备方法,包括如下步骤:(1)球磨破壁;(2)酸化处理;(3)过滤干燥;(4)粉末分散;(5)激光烧结。本发明的有益效果是利用球磨破壁工艺使碳纳米管端部产生结构缺陷,并通过酸化处理使这些结构缺陷处形成羧基及羟基官能团,利用它们与铁离子之间的库伦吸附作用,吸附铁基体降解产生的二价和三价铁离子,从而避免产生氢氧化铁、氢氧化亚铁等降解产物覆盖在铁基体上,促进铁基体与人体体液的充分接触,进而加速铁基骨植入物的降解过程;同时本发明中羧基及羟基官能团也能通过提高铁基骨植入物的亲水性,进一步加快其降解。

    一种具有优良界面特性的石墨烯/镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109112329A

    公开(公告)日:2019-01-01

    申请号:CN201810906224.7

    申请日:2018-08-10

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 一种具有优良界面特性的石墨烯/镁合金及其制备方法,制备步骤如下:(1)利用六水氯化镁、氢氧化钠和氧化石墨烯反应形成氢氧化镁和氧化石墨烯的混合物;(2)利用硼氢化钠对混合物还原,高温煅烧得到氧化镁涂覆的石墨烯粉末;(3)以氧化镁涂覆的石墨烯粉末和镁合金粉末为原料,在保护气氛下,通过激光选区熔化制备以氧化镁为界面相的石墨烯/镁合金。本发明以镁合金作为基体、石墨烯作为增强相、氧化镁作为界面相,氧化镁一方面与石墨烯间形成纳米级接触和扩散结合界面,另一方面通过半共晶格结构与镁合金基体结合,充当界面桥使石墨烯和镁合金之间形成良好的界面结合,实现石墨烯紧密包裹镁晶粒,进而提高了镁合金的力学性能和降解抗力。

    一种含介孔二氧化硅的生物镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107815576A

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201711017078.4

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明涉及一种含介孔二氧化硅的生物镁合金及其制备方法;属于植入体设计制备技术领域。所述生物镁合金包括镁合金基体和介孔二氧化硅;所述介孔二氧化硅为纳米级别的介孔二氧化硅。其制备方法为:通过球磨活化和混料后,采用SLM技术制备得到含介孔二氧化硅的生物镁合金。本发明成分和结构设计合理,所设计和制备的生物镁合金的降解速度、生物矿化能力适合人体需求,便于大规模的应用。

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