生物可降解金属因其在减少植入物的炎症感染、二次修复手术方面的独特优势而受到广泛关注。特别是锌（Zn）基合金，由于其良好的生物相容性和适宜的降解速率，在生物可降解金属领域具有广阔的研究和应用前景。然而，纯锌的机械强度不足，无法满足人体大部分承重部位的需求，因此需要通过合金化等方法提高其性能。
近日，中南大学粉末冶金国家重点实验室的吴宏等学者通过激光粉末床熔融（L-PBF）增材制造方法制备了纯Zn和Zn-2Cu合金样品，研究了它们的组织演变、机械性能与腐蚀机理。研究发现，与纯Zn相比，Zn-2Cu合金的极限抗拉强度（UTS）得到了显著提高，但随着激光能量密度的增加，非合金Zn和Zn-2Cu的UTS和延展性降低。Zn-2Cu合金表现出更高的腐蚀速率，这有助于解决非合金Zn降解缓慢的问题。此外，Zn-2Cu样品的100%提取物在体外表现出良好的细胞相容性和低毒性，显著提高了细胞活力。借助医用金属与增材制造前沿的分享，本期3D科学谷与谷友共同领略关于3D打印在可生物降解Zn-Cu合金领域领域的研究发现。
▲论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.10.052
通过合金化和增材制造技术，可以设计和调节生物可降解锌合金以满足临床需求，展现出巨大的潜力和应用前景。Zn-2Cu合金在降解过程中释放的金属活性离子能够促进骨再生和骨整合，这对于骨折愈合和骨缺损修复非常重要。Zn-2Cu合金因其优异的机械性能、良好的生物相容性和可控的降解速率，展现出作为人体植入物的潜力，特别是在骨科和心血管领域。随着研究的深入，Zn-2Cu合金有望成为下一代生物可降解植入物的理想材料。”
生物可降解金属由于其在减少植入物的炎症感染、二次修复手术方面的独特优势而受到人们的广泛关注。不仅如此，它在降解过程中释放的金属活性离子也能够促进骨再生和骨整合。Zn具有良好的生物相容性和适宜的降解速率，在生物可降解金属领域有广泛的研究前景。然而，纯Zn缺乏机械强度，不足以应用于人体大部分的承重部位，需要通过其他方法如合金化来有效提高其性能。
最近，来自中南大学粉末冶金国家重点实验室的吴宏等学者应用增材制造方法制备纯Zn与合金化Zn-2Cu样品，研究了其组织演变、机械性能与腐蚀机理。相关成果以“Microstructural evolution, mechanical properties and corrosion mechanisms of additively manufactured biodegradable Zn-Cu alloys”为题发表在《Journal of Materials Science & Technology》上。
研究要点
Liu J, Wang D, Liu B, et al. Microstructural evolution, mechanical properties and corrosion mechanisms of additively manufactured biodegradable Zn-Cu alloys[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2024, 186: 142-157.
医用金属与增材制造前沿 l
J Mater Sci Technol：增材制备可生物降解Zn-Cu合金的组织演变、机械性能及腐蚀机理
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