获奖项目名称：

高纯镁材料加工、表面防护及应用技术开发

第一完成单位：

暨南大学

项目联系人：

于振涛

联系人电话：

13609299851

联系人邮箱：

ninyzt@163.com

项目简介：

2.1项目研究的目的意义
  镁金属因其弹性模量较低且与骨组织接近，可在体内生物降解且具有骨诱导和抗菌等优点，已成为极具竞争力的新一代骨齿科修复和血管支架等植介入医械产品的替代材料。研发先进生物材料、高端医疗器械和先进制造已纳入我国重点发展战略，而建设小康社会首先要保障国人的生活质量和生命健康。为把我国镁“资源优势转化成技术和经济优势”，提升镁及镁合金的冷加工塑性、强韧性和降解的适配性以及生物相容性势在必行。
2.2主要技术发明点
  本项目涉及高纯镁（99.99%）原材料、典型医疗器械产品及配套防护涂层的设计、研发、生产、评价的全过程，开发出了一体化全流程专利技术和标准，建立了原材料及医疗器械生产线，填补了此类产品的全球空白。
  （1）研发出高比强、低模量、用途广的高纯镁棒丝、板带、细径薄壁管等系列工业原材料并实现批产化，综合力学性能超过部分镁合金；依托独创的镁金属强韧化调控技术和设计理念开发出多种新型医用镁锌合金及复合材料。
  （2）设计开发出物理屏障和自愈合2大类针对高纯镁及其合金表面防护的先进多功能长效涂层，包括6种聚合物基涂层、7种陶瓷基涂层和1种自愈合涂层，具有生物相容性好、降解可控等优点。
  （3）设计开发出8种针对不同骨骼创伤与缺损修复的高纯镁接骨螺钉及配套检测器具与评价技术，实现对传统钛、钴铬合金等金属医械产品的升级替代；设计制造出新型镁金属丝材电弧增材制造设备，所打印的镁合金医械产品综合性能不低于传统铸锻加工产品，该新型打印成套技术及镁合金强韧化机制应邀在国际金属材料领域顶级权威期刊“镁合金《JMA》”上撰写系列综述论文并获2023年度杰出贡献奖。
2.3成果产生的价值
  本项目研发的高纯镁系列原材料，其抗拉强度217 MPa、屈服强度159 MPa、延伸率12%，晶粒度达到8–10级，其力学性能较国标和国家行业标准显著提升，性价比和生物安全性优于传统镁合金；配套自创的系列多功能表面生物涂层的长效防护，可广泛应用于骨齿科及血管植介入医械等医疗卫生、海洋工程多个领域。高纯镁系列骨螺钉新产品已获欧盟CE认证并大量出口海外，国内CFDA注册即将完成并造福广大患者，而自研的3D打印设备和配套镁丝材，可为个性化高端医械产品设计加工提供更优和价廉的医疗服务。
  本项目系列成果已在国内很多高校、医疗机构和公司获得大量应用研究和落地转化，近3年累计新增销售额112407.95万元、利润3807.36万元，社会经济效益重大。
  依托本项目主持和为主制定国家行业和团体标准3项，申获国家各类专利23项（其中授权发明专利9项、实用新型专利9项），参编专著4本，国内外发表高水平论文23篇，培养50余名硕博研究生、青年教师学术骨干等高级人才。
经专家成果评价，一致认为，该成果创新性强，总体技术处于国际先进水平，其中，高纯镁棒丝原材料及镁丝材电弧增材制造技术处于国际领先水平。