一种医用锌基合金带材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种医用锌基合金带材及其制备方法，该合金带材由下列物质组成：Mg 0.2～3wt.％，Li 0.05～1.5wt.％，Ca 0.02～0.5wt.％，Y 0.02～0.3wt.％，其余为Zn和少量(含量＜0.1wt.％)不可避免的杂质。经熔炼得到的合金铸锭经过一系列塑性变形加工和退火工艺的组合，可以制备出超薄合金带材，同时实现合金组织调控和细化，达到显著提高其综合力学性能的效果。本发明的医用锌基合金带材具有高强韧性(抗拉强度283～451MPa，断裂延伸率19～42％)、良好的生物相容性和适宜调控的降解速率(0.07～0.23mm/year)等众多优势，属于医用锌基合金植入器械材料制备领域，有望扩大锌基合金在更多医疗适应症和医疗器械上的适用范围。

权利要求

1.一种医用锌基合金带材，其特征在于，该带材按照如下步骤制备得到：(1)将金属锌加热至420～450℃，保温，待金属锌完全熔化后，将熔体温度上升至620～

660℃时在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属锂、金属钙、金属镁和金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置形成合金熔体，降温至520～560℃，静置后浇铸得到合金铸锭，原料的质量份数为：Mg 0.2～3份，Li 0.05～1.5份，Ca 0.02～0.5份，Y 0.02～0.1份，Zn94.7～

99.71份；

(2)将合金铸锭在310～350℃下保温12～24h，然后将合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料；

(3)将合金铸锭坯料在150～250℃下保温15～30min后进行热挤压，挤压比为(9～36)∶

1，得到合金粗丝；

(4)将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1～0.3mm的合金丝材；

(5)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4～15mm、厚度为10～60μm的医用锌基合金带材。

2.根据权利要求1所述的医用锌基合金带材，其特征在于，所述步骤(1)中，还包括向合金熔体注入六氯乙烷进行精炼，所述六氯乙烷的注入量占合金熔体总质量的0.2～0.5％，然后降温至520～560℃，静置10～30min后浇铸获得合金铸锭。

3.根据权利要求1或2所述的一种医用锌基合金带材，其特征在于，所述步骤(4)的冷拉拔过程中，丝材每道次的变形量为9～20％，当累积变形量达到180～200％时进行一次退火，退火温度为200～300℃，时间为10～20min。

4.根据权利要求1或2所述的一种医用锌基合金带材，其特征在于，所述步骤(5)中，还对轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为200～300℃，时间为10～20min，然后空冷至室温。

5.一种医用锌基合金带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将金属锌加热至420～450℃，保温，待金属锌完全熔化后，将熔体温度上升至620～

660℃时在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属锂、金属钙、金属镁和金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置形成合金熔体，降温至520～560℃，静置后浇铸得到合金铸锭，原料的质量份数为：Mg 0.2～3份，Li 0.05～1.5份，Ca 0.02～0.5份，Y 0.02～0.1份，Zn94.7～

99.71份；

(2)将合金铸锭在310～350℃下保温12～24h，然后将合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料；

(3)将合金铸锭坯料在150～250℃下保温15～30min后进行热挤压，挤压比为(9～36)∶

1，得到合金粗丝；

(4)将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1～0.3mm的合金丝材；

(5)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4～15mm、厚度为10～60μm的医用锌基合金带材。

6.根据权利要求5所述的一种医用锌基合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，还向合金熔体注入六氯乙烷进行精炼，所述六氯乙烷的注入量占合金熔体总质量的

0.2～0.5％，然后降温至520～560℃，静置10～30min后浇铸获得合金铸锭。

7.根据权利要求5或6所述的一种医用锌基合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的冷拉拔过程中，丝材每道次的变形量为9～20％，当累积变形量达到180～200％时进行一次退火，退火温度为200～300℃，时间为10～20min。

8.根据权利要求5或6所述的一种医用锌基合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，还对轧制完成后得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为200～300℃，时间为10～20min，然后空冷至室温。

说明书

一种医用锌基合金带材及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种医用锌基合金带材及其制备技术，属于医用锌基合金植入器械材料制备技术领域。

背景技术

[0002] 目前，临床植入医用金属材料主要采用惰性不可降解金属材料，例如，(1)奥氏体不锈钢316LSS；(2)纯金属(钛、铌、锆等)；(3)钛基合金；(4)钴基合金；(5)钴铬合金；(6)镍铬合金；(7)镍钛形状记忆合金。这些生物惰性材料，通常在体内作为永久性固定物留存在人体组织中，能长期保持稳定，但也存在着种种弊端。例如，(1)永久性金属医疗器械植入人体后，存在着易形成血栓造成支架内再狭窄、内膜纤维化不足，且植入物无法取出，一旦在同一位置再发生血管堵塞，再植入就会变得相当困难；(2)不锈钢、钛合金骨钉、骨板等植入人体后，若在组织愈合后通过二次手术将其取出，则会增加患者的痛苦和经济负担，同时造成了医疗资源的浪费；(3)其较高的弹性模量会引起应力遮挡效应，生物相容性差，在生理腐蚀环境下会向周围组织扩散有害离子，对人体产生毒副作用，引发炎症。因此开发具有优良力学性能和生物相容性的医用材料成为该领域的重要发展方向。

[0003] 目前，在可降解医用金属材料领域，铁基合金、镁基合金是近年来研究较深入的材料。但这类可降解金属材料存在的明显缺陷，限制了它们在该领域的广泛应用。铁基合金的腐蚀速率太慢，完全降解时间长达数年，会引发类似于生物惰性材料的不良人体反应。镁基合金尽管具有良好的生物相容性，但其耐蚀性差，在人体内很快被降解，产生大量氢气，严重影响植入物的结构强度和力学支撑作用。

[0004] 近年来随着科研工作者对锌及其合金的深入研究，发现锌及其锌合金非常有潜力成为一种新型可降解医用金属材料。锌作为人体必要微量元素之一，参与人体内几乎所有的生理代谢过程。除了在多种金属酶、转录因子及蛋白中起着催化和构建作用外，锌还以神经递质或调质样的形式发挥功能。对细胞的代谢更新起着促进作用，可增强人体的免疫力；维持着肌体的生长和发育，缺锌可能会导致人体所有生理机能的紊乱。成人体内的锌含量为1.4～2.3g，健康成人每天锌的膳食许可量为15～40mg，成年人每天摄入约300mg的锌才可能产生毒性反应。因此，锌合金具有良好的生物相容性。同时，纯锌的标准电极电位为-
0.763V，介于纯镁(-2.37V)和纯铁(-0.44V)之间，锌基合金的腐蚀速率介于镁基合金和铁基合金之间，因此其降解速率在匹配临床植物的要求上有一定优势。

[0005] 但是，铸态纯锌的综合力学性能太差，腐蚀速率也较慢，很难满足临床植物的需求。因此，亟需开发一种具备优异综合力学性能，腐蚀速率可控的新型可降解锌基合金及其制备方法。

发明内容

[0006] 技术问题：本发明提供一种解决了铸态纯锌综合力学性能差的问题，实现植入材料降解速率可控，提高了材料的生物相容性，实现材料尺寸微小化的医用锌基合金带材及其制备方法。

[0007] 技术方案：本发明的医用锌基合金带材，按照如下步骤制备得到：

[0008] (1)将金属锌加热至420～450℃，保温，待金属锌完全熔化后，将熔体温度上升至620～660℃时在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属锂、金属钙、金属镁和金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置形成合金熔体，降温至520～560℃，静置后浇铸得到合金铸锭；

[0009] (2)将合金铸锭在310～350℃下保温12～24h，然后将合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料；

[0010] (3)将合金铸锭坯料在150～250℃下保温15～30min后进行热挤压，挤压比为(9～36)∶1，得到合金粗丝；

[0011] (4)将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1～0.3mm的合金丝材；

[0012] (5)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4～15mm、厚度为10～60μm的医用锌基合金带材。

[0013] 进一步的，本发明医用锌基合金带材中，所述步骤(1)中原料的质量份数为：Mg 0.2～3份，Li 0.05～1.5份，Ca 0.02～0.5份，Y 0.02～0.1份，Zn94.7～99.71份。

[0014] 进一步的，本发明医用锌基合金带材中，所述步骤(1)中，还包括向合金熔体注入六氯乙烷进行精炼，所述六氯乙烷的注入量占合金熔体总质量的0.2～0.5％，然后降温至520～560℃，静置10～30min后浇铸获得合金铸锭。

[0015] 进一步的，本发明医用锌基合金带材中，所述步骤(4)的冷拉拔过程中，丝材每道次的变形量为9～20％，当累积变形量达到180～200％时进行一次退火，退火温度为200～300℃，时间为10～20min。

[0016] 进一步的，本发明医用锌基合金带材中，所述步骤(5)中，还对轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为200～300℃，时间为10～20min，然后空冷至室温。

[0017] 本发明的医用锌基合金带材，杂质的质量百份数≤0.1，杂质可能为Fe、Mn、Cu、Si等。

[0018] 本发明的医用锌基合金带材，其抗拉强度可达到283～451MPa，断裂延伸率可达到19～42％。

[0019] 本发明的医用锌基合金带材，其在模拟体液中的腐蚀速率为0.07～0.23mm/year。

[0020] 本发明的医用锌基合金带材，其细胞毒性为0～1级，拥有良好的生物相容性。

[0021] 本发明的医用锌基合金带材的制备方法，包括以下步骤：

[0022] (1)将金属锌加热至420～450℃，保温，待金属锌完全熔化后，将熔体温度上升至620～660℃时在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属锂、金属钙、金属镁和金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置形成合金熔体，降温至520～560℃，静置后浇铸得到合金铸锭；

[0023] (2)将合金铸锭在310～350℃下保温12～24h，然后将合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料；

[0024] (3)将合金铸锭坯料在150～250℃下保温15～30min后进行热挤压，挤压比为(9～36)∶1，得到合金粗丝；

[0025] (4)将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1～0.3mm的合金丝材；

[0026] (5)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4～15mm、厚度为10～60μm的医用锌基合金带材。

[0027] 进一步的，本发明方法中，所述步骤(1)中原料的质量份数为：Mg 0.2～3份，Li 0.05～1.5份，Ca 0.02～0.5份，Y 0.02～0.1份，Zn94.7～99.71份。

[0028] 进一步的，本发明方法中，所述步骤(1)中，还向合金熔体注入六氯乙烷进行精炼，所述六氯乙烷的注入量占合金熔体总质量的0.2～0.5％，然后降温至520～560℃，静置10～30min后浇铸获得合金铸锭。

[0029] 进一步的，本发明方法中，所述步骤(4)的冷拉拔过程中，丝材每道次的变形量为9～20％，当累积变形量达到180～200％时进行一次退火，退火温度为200～300℃，时间为10～20min。

[0030] 进一步的，本发明方法中，所述步骤(5)中，还对轧制完成后得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为200～300℃，时间为10～20min，然后空冷至室温。

[0031] 本发明步骤1中，为获得兼具高强韧性，降解速率匹配可控，生物相容性良好的医用锌基合金带材，需严格控制Fe、Mn、Cu、Si等杂质的含量(＜0.1wt.％)。步骤(5)轧制后得到的带材宽度为4～15mm、厚度为10～60μm。

[0032] 本发明上述医用锌基合金带材在制备可降解医用器械中，可以包括骨内植物、颌面外科及颅脑外科植入器械、各种手术用补片等医用植入器械和各种医疗器械，如有源植入式电子医疗设备的外壳、手术器械等。

[0033] 本发明的医用锌基合金带材及其制备方法，在具备高强韧性和良好生物相容性的同时，还能调节其在生物体内的腐蚀降解速率。

[0034] 有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

[0035] 1.与传统惰性金属材料相比，本发明的一种医用锌基合金带材可以作为医疗植入体在生物体内自然降解，达到医疗效果后会在一定时间内从体内完成降解并通过代谢安全排出体外，减轻了患者的经济负担也让患者避免了二次手术取出植入物带来的痛苦。

[0036] 2.本发明的一种医用锌基合金带材中的镁元素、钙元素、锂元素等合金元素，能有效细化晶粒，使合金的强度和塑性得到显著提高，同时能保持合金腐蚀的一致性。铸态纯锌的抗拉强度仅有20MPa，通过合金元素的添加和调节，可以大幅度提高材料的力学性能。

[0037] 3.锌合金因自身的密排六方结构，滑移系少塑性变形能力差。本发明的一种医用锌基合金通过塑性变形和中间退火工艺的组合，使塑性变形产生的加工硬化现象得到了有效软化，实现了大塑性变形和小尺寸超薄锌基合金带材制备可行性，从而为其在医疗植入的应用提供了更多可能性。

[0038] 4.本发明的一种医用锌基合金带材，可以根据其不同医疗植入体所需性能的要求，调节合金元素的添加量，以获得相应的力学性能和耐蚀性能。如适当降低镁元素、钙元素等的含量，即可获得中等强度高塑性的耐蚀材料，适用于拉拔成丝材棒材、支架用管材或轧制成带材和板材；适当增加镁元素、钙元素等的含量，即可获得高强度中等塑性的材料，适用于骨内植入。

[0039] 5.本发明的医用锌基合金带材，与镁基合金、铁基合金相比，在模拟体液中有着较为适宜的腐蚀速率，为0.07～0.23mm/year，能在其服役期间保持结构支撑性和力学完整性，并在组织愈合后代谢排出，满足植入材料对腐蚀速率的要求。

[0040] 6.仅管现在对于医疗植入锌合金的安全性仍处于探索阶段，但本发明的一种医用锌基合金带材具有良好的生物相容性，细胞毒性为0～1级，符合医用植入材料标准。与锌元素类似，本发明合金中的镁元素也是人体必需元素之一；镁具有良好的生物相容性和生物安全性。镁是人体新陈代谢过程中不可缺少的矿物元素，一般成年人每天需摄入300-350mg的镁；在动物体内的镁金属植入实验中发现，镁离子能增强成骨细胞的活性，促进植入物周围新骨的成长，同时不会对心、肝、脾、肾等重要器脏造成损害。与锌、镁元素类似，钙、锂均为人体本身含有的元素，钙对人体的骨骼健康有益，锂能有效改善和稳定人的情绪。同时，微量的钇对人体无害。

具体实施方式

[0041] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

[0042] 以下实施例中，金属锌的纯度≥99.99％，金属镁的纯度≥99.99％，金属锂的纯度≥99.99％，金属钙的纯度≥99.99％，金属钇的纯度≥99.99％，为获得兼具良好综合力学性能、生物腐蚀性能和生物相容性能的材料，应严格控制杂质Fe、Mn、Cu、Si的含量。

[0043] 以下实施例测腐蚀速率时的模拟体液，组分及其浓度为：8g/1NaCl，0.4g/1KCl，0.14g/1CaCl2，0.35g/1NaHCO3，1g/l C6H12O6，0.1g/l MgCl2·6H2O，0.06g/1MgSO4·7H2O，
0.06g/1KH2PO4，0.06g/1Na2HPO4·12H2O。

[0044] 实施例1：

[0045] 本发明的医用锌基合金带材，所用原料的质量份数如下：Mg为0.2份，Li为0.05份，Ca为0.02份，Y为0.02份，Zn为99.71份其余为Zn。

[0046] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0047] 步骤1，

[0048] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0049] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至420℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至620℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至520℃；

[0050] (3)向合金熔体中，按质量比，加入占合金熔体总重量0.2％的六氯乙烷，搅拌并静置10min，浇铸获得合金铸锭。

[0051] 步骤2，均匀化处理：

[0052] (1)将合金铸锭在310℃下保温12h；

[0053] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0054] 步骤3，将合金铸锭坯料在150℃下保温15min后进行热挤压，挤压比为36∶1，得到合金粗丝；

[0055] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为20％，当累积变形量达到200％时进行一次退火，退火温度为200℃，时间为10min；

[0056] 步骤5，轧制：

[0057] (1)将多道次冷拉拔得到的合金细丝在精轧机上进行轧制，加工成宽度为15mm，厚度为10μm的超薄合金带材；

[0058] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为200℃，时间为10min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0059] 实施例2：

[0060] 本发明的医用锌基合金带材，所用原料的质量份数如下：Mg为0.3份，Li为0.1份，Ca为0.1份，Y为0.05份，Zn为99.45份。

[0061] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0062] 步骤1，

[0063] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0064] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至420℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至620℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至520℃后，浇铸获得合金铸锭。

[0065] 步骤2，均匀化处理：

[0066] (1)将合金铸锭在310℃下保温24h；

[0067] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0068] 步骤3，将合金铸锭坯料在150℃下保温20min后进行热挤压，挤压比为24∶1，得到合金粗丝；

[0069] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为20％，当累积变形量达到200％时进行一次退火，退火温度为250℃，时间为10min；

[0070] 步骤5，轧制：

[0071] (1)将多道次冷拉拔得到的合金细丝在精轧机上进行轧制，加工成宽度为15mm，厚度为20μm的超薄合金带材；

[0072] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为250℃，时间为10min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0073] 实施例3：

[0074] 本发明的医用锌基合金带材，所用原料的质量份数如下：Mg为3份，Li为1.5份，Ca为0.5份，Y为0.3份，Zn为94.7份。

[0075] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0076] 步骤1，

[0077] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0078] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至450℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至660℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至560℃；

[0079] (3)向合金熔体中，按质量比，加入占合金熔体总重量0.5％的六氯乙烷，搅拌，在560℃下静置30min，浇铸获得合金铸锭。

[0080] 步骤2，均匀化处理：

[0081] (1)将合金铸锭在350℃下保温24h；

[0082] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0083] 步骤3，将合金铸锭坯料在250℃下保温30min后进行热挤压，挤压比为9∶1，得到合金粗丝；

[0084] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.3mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为9％，当累积变形量达到180％时进行一次退火，退火温度为300℃，时间为20min；

[0085] 步骤5，轧制：

[0086] (1)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4mm，厚度为60μm的超薄合金带材；

[0087] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为300℃，时间为20min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0088] 实施例4：

[0089] 本发明的医用锌基合金带材，所用原料的质量份数如下：Mg为1.5份，Li为0.8份，Ca为0.3份，Y为0.12份，Zn为97.28份。

[0090] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0091] 步骤1，

[0092] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0093] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至430℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至640℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至530℃；

[0094] (3)向合金熔体中，按质量比，加入占合金熔体总重量0.4％的六氯乙烷，搅拌，在530℃下静置20min，浇铸获得合金铸锭。

[0095] 步骤2，均匀化处理：

[0096] (1)将合金铸锭在330℃下保温18h；

[0097] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0098] 步骤3，将合金铸锭坯料在225℃下保温20min后进行热挤压，挤压比为16∶1，得到合金粗丝；

[0099] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.2mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为16％，当累积变形量达到176％时进行一次退火，退火温度为250℃，时间为20min；

[0100] 步骤5，轧制：

[0101] (1)将多道次冷拉拔得到的合金细丝在精轧机上进行轧制，加工成宽度为9mm，厚度为30μm的超薄合金薄带；

[0102] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为250℃，时间为20min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0103] 实施例5：

[0104] 本发明的医用锌基合金带材，所用原料的质量份数如下：Mg为0.8份，Li为0.3份，Ca为0.12份，Y为0.08份，Zn为98.7份。

[0105] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0106] 步骤1，

[0107] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0108] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至430℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至630℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至535℃；

[0109] (3)向合金熔体中，按质量比，加入占合金熔体总重量0.3％的六氯乙烷，搅拌，在535℃下静置15min，浇铸获得合金铸锭。

[0110] 步骤2，均匀化处理：

[0111] (1)将合金铸锭在320℃下保温12h；

[0112] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0113] 步骤3，将合金铸锭坯料在200℃下保温30min后进行热挤压，挤压比为25∶1，得到合金粗丝；

[0114] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为12％，当累积变形量达到192％时进行一次退火，退火温度为225℃，时间为14min；

[0115] 步骤5，轧制：

[0116] (1)将多道次冷拉拔得到的合金细丝在精轧机上进行轧制，加工成宽度为6mm，厚度为20μm的超薄合金薄带；

[0117] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为225℃，时间为14min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0118] 实施例6：

[0119] 本发明的医用锌基合金薄带材料，所用原料的质量份数如下：Mg为2.4份，Li为1份，Ca为0.35份，Y为0.2份，Zn为96.05份。

[0120] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0121] 步骤1，

[0122] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0123] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至445℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至650℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至550℃后浇铸获得合金铸锭。

[0124] 步骤2，均匀化处理：

[0125] (1)将合金铸锭在340℃下保温18h；

[0126] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0127] 步骤3，将合金铸锭坯料在225℃下保温30min后进行热挤压，挤压比为9∶1，得到合金粗丝；

[0128] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.3mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为10％，当累积变形量达到180％时进行一次退火，退火温度为275℃，时间为15min；

[0129] 步骤5，轧制：

[0130] (1)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为5mm，厚度为50μm的超薄合金带材；

[0131] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为250℃，时间为20min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0132] 实施例7：

[0133] 本发明的医用锌基合金薄带材料，所用原料的质量份数如下：Mg为0.5份，Li为0.2份，Ca为0.12份，Y为0.05份，Zn为99.13份。

[0134] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0135] 步骤1，

[0136] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0137] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至425℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至630℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至530℃；

[0138] (3)向合金熔体中，按质量比，加入占合金熔体总重量0.35％的六氯乙烷，搅拌，在530℃下静置20min，浇铸获得合金铸锭。

[0139] 步骤2，均匀化处理：

[0140] (1)将合金铸锭在320℃下保温24h；

[0141] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0142] 步骤3，将合金铸锭坯料在250℃下保温15min后进行热挤压，挤压比为20∶1，得到合金粗丝；

[0143] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为11％，当累积变形量达到198％时进行一次退火，退火温度为250℃，时间为15min；

[0144] 步骤5，轧制：

[0145] (1)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为12mm，厚度为15μm的超薄合金带材；

[0146] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为275℃，时间为15min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0147] 实施例8：

[0148] 本发明的医用锌基合金薄带材料，所用原料的质量份数如下：Mg为0.4份，Li为0.05份，Ca为0.02份，Y为0.02份，Zn为99.51份。

[0149] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0150] 步骤1，

[0151] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0152] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至450℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至650℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至560℃后浇铸获得合金铸锭。

[0153] 步骤2，均匀化处理：

[0154] (1)将合金铸锭在340℃下保温24h；

[0155] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0156] 步骤3，将合金铸锭坯料在220℃下保温30min后进行热挤压，挤压比为24∶1，得到合金粗丝；

[0157] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.1mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为20％，当累积变形量达到180％时进行一次退火，退火温度为250℃，时间为15min；

[0158] 步骤5，轧制：

[0159] (1)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为4mm，厚度为30μm的超薄合金带材；

[0160] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为275℃，时间为15min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0161] 实施例9：

[0162] 本发明的医用锌基合金薄带材料，所用原料的质量份数如下：Mg为1.5份，Li为0.2份，Ca为0.5份，Y为0.1份，Zn为97.7份。

[0163] 该锌基合金带材的制备步骤如下：

[0164] 步骤1，

[0165] (1)按照上述合金配比称取原材料；

[0166] (2)在内壁涂有保护层的铁坩埚预热后，放入金属锌，升温至430℃待纯锌完全熔化后，将锌熔体升温至660℃时，在CO2和SF6混合气氛保护下加入金属镁、金属钙、金属锂、金属钇，搅拌均匀，待金属全部熔化后，静置一段时间形成合金熔体，降温至550℃后浇铸获得合金铸锭。

[0167] 步骤2，均匀化处理：

[0168] (1)将合金铸锭在320℃下保温24h；

[0169] (2)将保温后的合金铸锭空冷至室温，得到合金铸锭坯料。

[0170] 步骤3，将合金铸锭坯料在250℃下保温30min后进行热挤压，挤压比为16∶1，得到合金粗丝；

[0171] 步骤4，将得到的合金粗丝进行室温下的多道次冷拉拔，最终得到φ＝0.2mm的合金细丝；其中，每道次的变形量为16％，当累积变形量达到192％时进行一次退火，退火温度为250℃，时间为10min；

[0172] 步骤5，轧制：

[0173] (1)将多道次冷拉拔得到的合金丝材在精轧机上进行轧制，加工成宽度为6mm，厚度为20μm的超薄合金带材；

[0174] (2)将轧制得到的合金薄带进行终道次退火处理，温度为275℃，时间为10min，后空冷至室温，获得高强韧医用锌基合金内植入超薄带材。

[0175] 实施例10：

[0176] 以实施例1～9制得的医用锌基合金带材，进行体外细胞毒性测试。

[0177] 本实施例根据GB/T16886.5-2003对医用锌基合金带材料进行体外细胞(L-929成纤维细胞)毒性测试，细胞毒性显示为0～1级，降解产物对细胞活性没有明显的影响和抑制作用，表现出优良的细胞相容性。

[0178] 以实施例1～9制得的锌基合金带材，进行体外模拟体液浸泡实验，测得各成分锌基合金薄带材料腐蚀速率如表1：

[0179] 表1

[0180]

[0181]

[0182] 本实施例依据ASTM-G31-72标准测试方法研究锌合金带材的体外降解速率，发现在37℃的模拟体液环境中，锌合金带材的降解速率适中，维持在0.4mm/y以下，且可以通过合金元素的添加量调控合金的腐蚀降解速率。

[0183] 以实施例1～9制得的医用锌基合金带材，进行拉伸实验结果如表2所示。

[0184] 表2

[0185]

[0186] 本实施例根据GB/T228.1-2010测试标准，对医用锌合金带材实施例1～9进行拉伸力学性能测试，结果如表2所示。研究表明医用锌合金带材的抗拉强度最高为451MPa，断裂延伸率最高可达42％。