生物稀土鎂合金的激光3D打印技術

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生物稀土鎂合金的激光3D打印技術鎂合金因生物力學性能優異被認為是最有潛力的骨修復材料，但存在多孔結構製備難、降解速率不匹配等問題，因此研究生物稀土鎂合金的激光3D打印技術具有重要意義。

目錄

1、技術背景和意義

鎂合金因生物力學性能優異被認為是最有潛力的骨修復材料，但存在多孔結構製備難、降解速率不匹配等問題，因此研究生物稀土鎂合金的激光3D打印技術具有重要意義。

2、技術原理、技術要點

項目集成創新研製了能實現生物稀土鎂合金宏微結構可控制備的激光3D打印成套裝備，形成了「快速凝固細晶化、稀土第二相強韌化、成形成性製造一體化」等關鍵技術。

（1）創新性提出利用激光快速凝固技術製備生物稀土鎂合金的新方法，攻克了鎂合金製備過程中晶粒粗化的難題；針對鎂合金易燒損的特點，設計了專用氣體流場保護裝置，實現了鎂蒸氣的定嚮導流；集成創新研製了面向鎂合金的激光3D打印系統，填補了該領域我國增材製造裝備技術的空白。

（2）創造性提出稀土合金化提高鎂合金降解抗力，具體是利用稀土Y抑制鎂基體中有害第二相的體積分數，降低了微電偶腐蝕的驅動力；利用稀土Nd構建了一種具有包裹效應和屏蔽作用的蜂窩狀第二相結構，延緩了腐蝕液的侵蝕；利用稀土Gd形成具有層錯結構的長周期堆垛有序相，實現鎂基體的均勻降解，攻克了生物鎂合金降解速率與組織再生速率不匹配的難題。

（3）率先提出利用激光3D打印技術開發功能化的多孔生物稀土鎂合金。將稀土Ce引入鎂合金，賦予其良好的抗菌抗炎功能；利用稀土La賦予其良好的抗腫瘤功能；並進一步揭示了生物稀土鎂合金的抗菌、抗腫瘤機理，發展了生物鎂合金的功能化理論，突破了鎂合金骨植入物成形成性一體化製造的瓶頸。

3. 應用情況及效果

形成的激光增材製造技術為大博醫療等企業提供了理論支撐和技術指導。