一种高体积分数的LPSO结构的生物镁合金及制备方法

摘要

本发明涉及一种高体积分数的LPSO结构的生物镁合金及制备方法，其组分及质量百分含量分别为：Gd：3.6~4.9%、Zn：0.6~0.9%、Zr：0.3~0.6%，余量为Mg和不可避免的微量杂质。其制备方法为：将配比好的原材料放入通有保护气体的坩埚中进行熔炼浇铸，形成铸锭，铸锭凝固后放入水中快速冷却，再将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中进行热处理，热处理温度为340~460℃，保温时间为1~6小时。本发明的镁合金中具有体积分数大于30%的LPSO结构，该结构的合金具有优异的降解性能，能有效解决生物可降解镁合金在人体环境中降解速率过快和不均匀降解的问题，而且该合金无细胞毒性，有望应用于生物医学领域。

权利要求

1. 一种高体积分数的LPSO结构的生物镁合金，其特征在于：由Gd、Zn、Zr和Mg组成，其中，各组分的重量百分含量分别为：Gd：3.6～4.9%，Zn：0.6～0.9%， Zr：0.3～0.6%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

2. 根据权利要求1所述的一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：4.2～4.8%，Zn：0.7～0.8%， Zr：0.4～0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

3. 根据权利要求1所述的一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：4.8%，Zn：0.8%， Zr：0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

4. 根据权利要求1所述的一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：4.2%，Zn：0.7%， Zr：0.6%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

5. 根据权利要求1所述的一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：3.6%，Zn：0.6%， Zr：0.4%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：(1) 熔炼：

将纯度大于99.95%的高纯镁、Mg-Gd中间合金、纯度大于99.99%的纯锌和Mg-Zr中间合金，按配比先后放入具有保护气体的坩埚中进行熔炼，在720℃时浇入预热温度为

150~200 ℃的钢制模具中形成Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭；

(2) 冷却：

将步骤(1)获得的Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭，放入水中冷却至室温；

（3）热处理：

将所述步骤（2）的铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中，在340℃～460 ℃下保温1～6小时，得到不同体积分数的LPSO结构的镁合金组织。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）熔炼过程中，坩埚的保护气体为CO2和SF6混合气体，其流量比为97:3。

8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入保护气体，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到钢制模具中。

说明书

一种高体积分数的LPSO结构的生物镁合金及制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种生物医用镁合金及其制备方法，特别是一种用于生物可降解植入材料领域的高体积分数LPSO结构的镁合金及其制备方法。

背景技术

[0002] 镁合金由于具有良好的生物相容性、体内可降解性等优点，成为心血管支架、骨科固定物等生物医学领域研究的热点。但是，目前绝大多数镁合金在人体环境介质中的降解速率过快，且表现为不均匀降解，Kirkland等人在“A survey of bio-corrosion rates of magnesium alloys, Corrosion Science, 2010, 52: 287-291”一文中研究了31种不同状态的镁合金在模拟人体环境介质中的生物腐蚀性能，其中29种都表现为不均匀腐蚀，这样容易导致材料植入后过早丧失支撑功能，从而影响疾病的治愈效果。截止目前，仍没有应用于临床的生物镁合金产品。为了防止由于镁合金在人体环境中降解过快或者不均匀降解，从而造成在疾病没有完全愈合之前植入物就已经失去支撑功能的状况出现，急需研发降解速率慢、且均匀降解的生物镁合金。

[0003] Mg-Gd系镁合金由于Gd元素的适量加入能够使合金的阴极极化行为减弱，使腐蚀电流减小而减缓腐蚀。但Gd为中稀土元素，过高含量的Gd对人体各系统和器官有潜在的危害。一定含量的Zn加入到Mg-Gd合金中能形成长周期堆垛有序（LPSO）结构，含LPSO结构的Mg-11.3Gd-2.5Zn-0.7Zr生物镁合金的腐蚀性能明显优于不含LPSO结构的Mg-10.2Gd-3.3Y-0.6Zr镁合金（参考文献：X. B. Zhang, Y. J. Wu, Y. J. Xue, Z.Z Wang, L Yang. Biocorrosion behavior and cytotoxicity of a Mg-Gd-Zn-Zr alloy with long period stacking ordered structure[J]. Materials Letters, 2012, 86: 42~45）。也有研究报道了含有LPSO结构的Mg-Zn-Y合金的腐蚀性能，但这种合金中的LSPO结构加速了基体的腐蚀，且为点蚀（参考文献：J.S. Zhang, J.D. Xu, W.L. Cheng, C.J. Chen, J.J. Kang. Corrosion behavior of Mg-Y-Zn alloy with long period stacking ordered structures[J]. Journal of Materials Science and Technology, 2012, 28(12):1157-1162）。这些表明含有LPSO结构的镁合金腐蚀（降解）行为不仅与LPSO结构含量和分布有关，还与合金成分有关。

[0004] 中国发明专利申请号：201310105667.3，公开号：CN 103184379 A，公开日：2013年7月3日，公开了一种含LPSO结构且无细胞毒性的生物可降解Mg-Gd-Zn-Ag-Zr系镁合金，该合金各组分的重量百分含量为Gd5~10%，Zn0.5~3%，Ag0.1~1%，Zr0.1~1%，余量为Mg。中国发明专利申请号：201310105668.8，公布号：CN 103184380 A，公开日：2013年7月3日公开了一种含LPSO结构的Mg-Gd-Zn-Sr-Zr系镁合金，该合金各组分的重量百分含量为Gd
5~10%，Zn 0.5~3%，Sr 0.1~1%，Zr 0.1~1%，余量为Mg。上述两种镁合金都具有LPSO结构，都可以作为低降解率且均匀腐蚀的植入物材料。其不足之处在于中稀土元素Gd的含量较高（质量分数大于等于5%），作为生物医用材料，长期安全性不明确，且LPSO结构的体积分数不大，抗局部降解能力有限。另外，Mg-Gd-Zn-Ag-Zr系镁合金中含有价格昂贵的Ag，成本较高；而Mg-Gd-Zn-Sr-Zr系镁合金中含有Sr元素，不论Sr单质还是Mg-Sr中间合金，其原材料对保存条件较为苛刻，需要在真空或者保护气氛下保存，从而增加了成本。此外，热处理工艺选择不当也会导致Mg-Gd-Zn-Zr镁合金中无LPSO结构（参考文献：J.F. Nie, X. Gao, S.M. Zhu. Enhanced age hardening response and creep resistance of Mg–Gd alloys containing Zn[J]. Scripta Materialia, 2005, 53: 1049~1053）。

[0005] 因此，开发具有高体积分数的LPSO结构与均匀缓慢降解的无毒生物镁合金材料及其制备技术，可促进生物镁合金临床应用。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对当前生物镁合金存在降解速率过快且降解不均匀的问题，提供一种具有高体积分数LPSO结构的Mg-Gd-Zn-Zr生物镁合金材料及其制备方法。该材料无细胞毒性，在模拟人体环境中具有缓慢的降解速率，并且均匀降解，可以通过体外降解性能测试，预测体内降解行为，有望应用于生物医学领域。

[0007] 本发明通过如下技术手段实现：

[0008] 一种高体积分数的LPSO结构的生物镁合金，由Gd、Zn、Zr和Mg组成，其中，各组分的重量百分含量分别为：Gd：3.6～4.9%，Zn：0.6～0.9%， Zr：0.3～0.6%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

[0009] 前述的各组分的重量百分含量为：Gd：4.2～4.8%，Zn：0.7～0.8%， Zr：0.4～0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

[0010] 前述的各组分的重量百分含量为：Gd：4.8%，Zn：0.8%， Zr：0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

[0011] 前述的各组分的重量百分含量为：Gd：4.2%，Zn：0.7%， Zr：0.6%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

[0012] 前述的各组分的重量百分含量为：Gd：3.6%，Zn：0.6%， Zr：0.4%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%。

[0013] 一种具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金的制备方法，依次包括以下步骤：

[0014] (1) 熔炼：

[0015] 将纯度大于99.95%的高纯镁、Mg-Gd中间合金、纯度大于99.99%的纯锌和Mg-Zr中间合金，按配比先后放入具有保护气体的坩埚中进行熔炼，在720℃时浇入预热温度为150~200 ℃的钢制模具中形成Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭；

[0016] (2) 冷却：

[0017] 将步骤(1)获得的Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭，放入水中冷却至室温；

[0018] （3）热处理：

[0019] 将所述步骤（2）的铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中，在340℃～460 ℃下保温1～6小时，得到不同体积分数的LPSO结构的镁合金组织。

[0020] 前述的步骤（1）熔炼过程中，坩埚的保护气体为CO2和SF6混合气体，其流量比为97:3。

[0021] 前述的步骤（1）熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入保护气体，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到钢制模具中。

[0022] 本发明的有益效果是：

[0023] （1）通过合理设计Gd、Zn和Zr元素的比例，使铸态Mg-Gd-Zn-Zr生物镁合金具有LPSO结构。该结构相对于基体来说，含有较多的Gd，而相对于共晶相来说，含有较少的Gd。LPSO结构分布在晶界处，并将基体包围，成为基体和第二相之间的桥梁。

[0024] （2）LPSO结构相对于基体含有较多的Gd，可在模拟人体环境的溶液中形成Gd的氧化物和氢氧化物保护层，并且LPSO结构的腐蚀电位介于基体和共晶相之间，可有效弱化基体和共晶相之间的腐蚀电位差，从而显著提高合金在模拟人体环境中的降解速率，并且使合金均匀降解。可避免绝大多数镁合金因降解速率过快和局部降解导致植入材料过早失效，达到了生物可降解材料的理想支撑效果，因而有望在生物医学上应用。

[0025] （3）本发明的Mg-Gd-Zn-Zr生物镁合金中的LPSO结构体积分数可通过适当的热处理进行调控，其LPSO体积分数最高可达50%左右，且LPSO结构的体积分数越高，其降解速率越慢。而热处理工艺参数选择不当会导致合金中LPSO结构消失，合金在模拟体液中降解速率加快，且降解不均匀。

[0026] （4）本发明在成分设计上选取的合金化元素在所提出的成分范围内均是无细胞毒性的。

[0027] （5）本发明的生物镁合金具有原材料易得、价格低廉、容易保存，制备方法简单，LPSO结构的体积分数易于控制等优点。

[0028] （6）本发明可通过再加工制成作心血管支架、骨科固定物等人体植入材料。在人体环境下使用时，可实现均匀降解，且降解速率较慢，能满足临床应用中要求支撑3-12个月的要求。因此，本发明的镁合金适合作为人体植入材料，如心血管支架、骨科固定物等。

附图说明

[0029] 图1为实施例1中LPSO结构体积分数约为10%的形貌图；

[0030] 图2为实施例1中LPSO结构体积分数约为50%的形貌图；

[0031] 图3为图2中合金洗去降解产物后的降解形貌图；

[0032] 图4为实施例2中LPSO结构的体积分数约为45%的形貌图；

[0033] 图5为图4中合金洗去降解产物后的降解形貌图；

[0034] 图6为实施例3中LPSO结构的体积分数约为30%的形貌图；

[0035] 图7为图6中合金洗去降解产物后的降解形貌图；

[0036] 图8为实施例3中合金组织中的LPSO结构消失的形貌图；

[0037] 图9为图8中合金洗去降解产物后的降解形貌图。

具体实施方式

[0038] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0039] 本发明的高体积分数的LPSO结构的生物镁合金，由Gd、Zn、Zr和Mg组成，其中，各组分的重量百分含量分别为：Gd：3.6～4.9%，Zn：0.6～0.9%， Zr：0.3～0.6%，余量为Mg；合金中LPSO结构的体积分数大于30%，且能够在模拟人体环境介质中均匀降解。

[0040] 优选的，各组分的重量百分含量为：Gd：4.2～4.8%，Zn：0.7～0.8%， Zr：0.4～0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%，且能够在模拟人体环境介质中均匀降解。

[0041] 优选的，各组分的重量百分含量为：Gd：4.8%，Zn：0.8%， Zr：0.5%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%，且能够在模拟人体环境介质中均匀降解。

[0042] 优选的，各组分的重量百分含量为：Gd：4.2%，Zn：0.7%， Zr：0.6%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%，且能够在模拟人体环境介质中均匀降解。

[0043] 优选的，各组分的重量百分含量为：Gd：3.6%，Zn：0.6%， Zr：0.4%，余量为Mg；所述合金中LPSO结构的体积分数大于30%，且能够在模拟人体环境介质中均匀降解。

[0044] 本发明的具有高体积分数LPSO结构的生物镁合金的制备方法，依次包括以下步骤：

[0045] (1) 熔炼：

[0046] 将纯度大于99.95%的高纯镁、Mg-Gd中间合金、纯度大于99.99%的纯锌和Mg-Zr中间合金，按配比先后放入具有保护气体的坩埚中进行熔炼，在720℃时浇入预热温度为150~200 ℃的钢制模具中形成Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭；

[0047] (2) 冷却：

[0048] 将步骤(1)获得的Mg-Gd-Zn-Zr镁合金铸锭在340～460 ℃下保温1～6小时，然后水冷；

[0049] （3）热处理：

[0050] 将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中加热并保温，得到不同体积分数的LPSO结构的镁合金组织。

[0051] 下面给出几个具体的实施例详细阐述本发明的生物镁合金的制备过程及相应的实验分析结果。

[0052] 实施例1

[0053] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr（质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。此时，该铸态合金的LPSO结构体积分数仅约为10%，如图1所示。将铸锭放入具有硫铁矿保护气氛的电阻炉中加热到400℃保温5小时，该状态的Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr组织中LPSO结构的体积分数显著增加至50%左右，如图2所示，此时组织中共晶相、LPSO结构和基体中的Gd含量分别为25.0%、13.1%和4.7%。将该状态合金组织在模拟体液中浸泡5天洗去降解产物后表现为均匀降解形貌如图3所示，降解速率为0.47 mm/year。

[0054] 实施例2

[0055] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr（质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。将铸锭放入具有硫铁矿保护气氛的电阻炉中加热到350℃保温5小时。该状态的Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr组织中LPSO结构的体积分数约为45%，如图4所示，将该状态合金在模拟体液中浸泡5天洗去降解产物后表现为均匀降解形貌，如图5所示，降解速率为0.58 mm/year。

[0056] 实施例3

[0057] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr（质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。将铸锭放入具有硫铁矿保护气氛的电阻炉中加热到450℃分别保温2小时和5小时。其中保温2小时的Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr组织中LPSO结构的体积分数约为40%，将该状态合金在模拟体液中浸泡5天洗去降解产物后表现为均匀降解形貌，降解速率为0.62 mm/year。保温5小时的Mg-4.8Gd-0.8Zn-0.5Zr组织中LPSO结构的体积分数约为30%，如图6所示，将该状态合金在模拟体液中浸泡5天洗去降解产物后表现为均匀降解形貌如图7所示，降解速率为0.67 mm/year。而如果将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中加热到535 ℃保温10小时，组织中的LPSO结构消失如图8所示，该状态下合金在模拟体液中浸泡5天的降解速率高达3 mm/year，且降解不均匀，如图9所示。因此，必须严格控制热处理工艺才能获得较高体积分数的LPSO结构和降解速率缓慢、降解均匀的生物可降解镁合金材料，以满足植入要求。

[0058] 实施例4

[0059] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-4.2Gd-0.7Zn-0.6Zr质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。将铸锭放入具有硫铁矿保护气氛的电阻炉中加热到340 ℃保温6小时。该状态的Mg-4.2Gd-0.7Zn-0.6Zr组织中LPSO结构的体积分数约为45%，将该状态组织在模拟体液中浸泡5天洗去降解产物后表现为均匀降解形貌，降解速率为0.53 mm/year。

[0060] 实施例5

[0061] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-4.2Gd-0.7Zn-0.6Zr（质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中加热到400 ℃保温2小时，该状态的Mg-4.2Gd-0.7Zn-0.6Zr组织中LPSO结构的体积分数约为40%。如果将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中加热到400 ℃保温5小时，则组织中LPSO结构的体积分数约为35%。以上两种状态下镁合金在模拟体液中的降解形貌均是均匀的。

[0062] 实施例6

[0063] 采用高纯镁（Mg的纯度大于等于99.95%）、Mg-Gd中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.05%）、纯锌（Zn的纯度大于等于99.99%）和Mg-Zr中间合金（Fe、Ni、Cu等杂质含量少于0.01%），按Mg-3.6Gd-0.6Zn-0.4Zr（质量分数）合金成分配比进行熔炼。熔炼时，先将高纯镁放入坩埚中加热，炉温升到300 ℃开始通入CO2和SF6混合气体作为保护气体，混合气体的流量比选为97:3，当温度升到740 ℃时加入Mg-Gd中间合金，待其完全熔化后加入纯Zn和Mg-Zr中间合金，当原材料完全熔化后，开启自动搅拌器搅拌4-8分钟，本实施例中搅拌5分钟，然后将温度设定为720℃静置10分钟后，在保护气体的保护下浇铸到预热温度为180℃的钢制模具中。当熔体完全凝固后将铸锭放入水中冷却至室温。将铸锭放入具有保护气氛的电阻炉中加热到420℃保温2小时，该状态的Mg-3.6Gd-0.6Zn-0.4Zr组织中LPSO结构的体积分数约为35%。如果将铸锭放入具有硫铁矿保护气氛的电阻炉中加热到420℃保温5小时，则Mg-3.6Gd-0.6Zn-0.4Zr组织中LPSO结构的体积分数约为30%。以上两种状态下镁合金在模拟体液中的降解形貌均是均匀的。

[0064] 本发明并不局限于上述实施例，凡是在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征做出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。