原位纳米增强MgxZny/Zn复合材料

强度优于多数锌合金

通过辊粘加工在锌基体中引入弥散纳米强化相，同时实现细晶强化和第二相强化，使该复合材料兼具超高强度和良好的生物相容性。

Lin, Jianguo · Yingzhong, Chen · 戴翌龙 · Zhang, Xiaokai · 张德闯 · Li, Yuncang · Cuie, Wen

Acta Biomaterialia 2025

具体参数

抗拉强度

{'zh': '560', 'en': '560'} MPa

屈服强度

{'zh': '540', 'en': '540'} MPa

延伸率

{'zh': '12', 'en': '12'} %

电化学腐蚀速率

{'zh': '150.2', 'en': '150.2'} μm/y

浸泡降解速率

{'zh': '50.6', 'en': '50.6'} μm/y

细胞活性 (MG‑63)

{'zh': '92.2', 'en': '92.2'} %

技术优势

力学性能超多数锌合金

纳米颗粒同时实现细晶强化和弥散强化，使抗拉强度达 560 MPa，超越已报道的大多数锌合金。

降解速率可控

随着ARB道次增加，腐蚀速率持续下降，15道次后电化学腐蚀速率降至 150.2 μm/y，浸泡降解速率 50.6 μm/y，有利于在骨愈合期内保持力学完整性。

细胞相容性好

12.5% 浓度浸提液下 MG‑63 细胞存活率达 92.2%，满足生物材料安全性要求。

应用场景

• 可降解骨植入物：替代需要二次取出的永久性骨板、骨钉，原位降解的同时提供足够力学支撑。
• 高强可降解金属：用原位纳米复合策略突破纯锌及低合金锌的强度天花板，适用于高承载固定。
• 生物陶瓷与金属复合材料：金属基体内原位生成的硬质纳米相兼具增强与降解速率调控功能，无须外加陶瓷颗粒。