Zn、Mn和Ca元素对生物镁合金显微组织与降解性能的影响
发布时间:2021-10-17 01:04
为了更好地利用镁合金良好的生物相容性和可降解能力,避免植入材料在愈后取出时对人体造成的二次伤害,本文研究了生物镁合金中添加元素对其微观组织与降解能力的影响。首先,采用均匀设计实验研究了Mn、Zn和Ca三种元素的不同含量对镁合金降解性能的影响,运用电化学腐蚀试验和静态浸泡试验考察了铸态和挤压态镁合金的降解能力,利用回归分析探讨了合金元素对降解能力的影响规律并确定了降解速率最高的合金成分。随后,从显微组织特别是晶粒尺寸大小和第二相的相组成与分布特征的角度探讨了合金元素一显微组织一降解性能的相关性,并对合金的力学性能进行了校核。最后,以降解速率最高的合金为研究对象,通过改变Ca含量制备—了Mg-4Zn-xCa合金,并对其凝固过程和降解行为进行了详细研究,明确了合金的腐蚀顺序,进一步阐释了镁合金的降解机制。本文通过以上的实验及理论分析研究得到如下结果:实验设计的12组不同成分的铸态镁合金其显微组织均为等轴晶,不同之处在于晶界和晶内第二相的相组成和形貌。当合金成分中不含Ca时,第二相主要为a-Mn;含Ca时,合金中均存在Ca2Mg6Zn3
【文章来源】:西安理工大学陕西省
【文章页数】:115 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
不同时间常数的等效电路图
技术路线图
线切割制备边长为 5mm 的清洗烘干处理使用天平进行称量量分别带入式(2-1)计算得到合金试=mm m 空水空 水量/g;/g; 型维氏硬度计,实验加载载荷为 5氏硬度试验方法》标准进行。测试。
【参考文献】:
期刊论文
[1]人体骨骼显微硬度研究[J]. 殷兵,胡祖圣,李升,王建朝,吴卫卫,张晓娟,刘国彬,付蕾,张英泽. 河北医科大学学报. 2016(12)
[2]Mg-3Zn-0.5Zr合金在SBF中的腐蚀行为与细胞毒性[J]. 张晶,毕衍泽,陈民芳,刘德宝. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
[3]挤压温度对Mg-Zn-Mn生物镁合金组织与腐蚀性能的影响[J]. 周世杰,黄楠,龚旭,景凤娟,游天雪. 热加工工艺. 2013(18)
[4]热处理对NZ30K生物镁合金力学和腐蚀性能的影响[J]. 章晓波,薛亚军,王章忠,袁广银,马欣宇. 材料热处理学报. 2013(08)
[5]Mg-Mn-Y-Nd挤压变形镁合金的组织和腐蚀性能[J]. 房大庆,金亚旭,刘杰兴,柴跃生. 稀有金属材料与工程. 2013(08)
[6]含铜不锈钢的体外抗菌及细胞相容性研究[J]. 管俊林,郭磊,付玉平,柴宏伟. 生物医学工程学杂志. 2013(02)
[7]生物材料用Mg-Y-Zn-Zr合金的微观结构及体外降解行为[J]. 范珺,邱鑫,田政,张德平,孙伟,李扬德,李卫荣,孟健. 应用化学. 2012(12)
[8]抗菌时效处理对含Cu双相不锈钢组织和性能的影响 Ⅰ.富Cu相的微观结构及演变规律[J]. 向红亮,范金春,刘东,郭培培. 金属学报. 2012(09)
[9]新型医用高氮无镍不锈钢[J]. 邹兴政,王宏,张十庆,赵安中,李方,郭为民,葛淑萍. 材料导报. 2012(S1)
[10]Mg-xZn-1Mn镁合金均匀化热处理及扩散动力学研究[J]. 袁家伟,李婷,李兴刚,张奎,郝永辉,罗广求. 稀有金属. 2012(03)
博士论文
[1]AZ63镁合金在氯化钠溶液中的腐蚀及放电行为研究[D]. 李佳润.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[2]电化学阻抗谱在复合材料结构和性能研究中的应用[D]. 王芸.华中科技大学 2011
[3]低模量多孔Ti-Mg系生物复合材料的制备与性能研究[D]. 王月勤.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D]. 贺睿.河南理工大学 2010
[2]钛合金种植体表面制备生物活性膜的研究[D]. 张晓光.中国医科大学 2009
[3]磁控溅射制备氮化钛及其复合薄膜材料的耐腐蚀性研究[D]. 王世红.中国石油大学 2008
[4]Zr含量对Ti-25Nb合金组织和弹性性能的影响[D]. 李毓轩.天津大学 2007
[5]复相磷酸钙在醋酸盐缓冲溶液中溶解行为研究[D]. 王瑞斌.浙江大学 2005
[6]多个时间常数电化学阻抗谱的参数解析系统[D]. 胡功银.大连理工大学 2000
本文编号:3440824
【文章来源】:西安理工大学陕西省
【文章页数】:115 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
不同时间常数的等效电路图
技术路线图
线切割制备边长为 5mm 的清洗烘干处理使用天平进行称量量分别带入式(2-1)计算得到合金试=mm m 空水空 水量/g;/g; 型维氏硬度计,实验加载载荷为 5氏硬度试验方法》标准进行。测试。
【参考文献】:
期刊论文
[1]人体骨骼显微硬度研究[J]. 殷兵,胡祖圣,李升,王建朝,吴卫卫,张晓娟,刘国彬,付蕾,张英泽. 河北医科大学学报. 2016(12)
[2]Mg-3Zn-0.5Zr合金在SBF中的腐蚀行为与细胞毒性[J]. 张晶,毕衍泽,陈民芳,刘德宝. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
[3]挤压温度对Mg-Zn-Mn生物镁合金组织与腐蚀性能的影响[J]. 周世杰,黄楠,龚旭,景凤娟,游天雪. 热加工工艺. 2013(18)
[4]热处理对NZ30K生物镁合金力学和腐蚀性能的影响[J]. 章晓波,薛亚军,王章忠,袁广银,马欣宇. 材料热处理学报. 2013(08)
[5]Mg-Mn-Y-Nd挤压变形镁合金的组织和腐蚀性能[J]. 房大庆,金亚旭,刘杰兴,柴跃生. 稀有金属材料与工程. 2013(08)
[6]含铜不锈钢的体外抗菌及细胞相容性研究[J]. 管俊林,郭磊,付玉平,柴宏伟. 生物医学工程学杂志. 2013(02)
[7]生物材料用Mg-Y-Zn-Zr合金的微观结构及体外降解行为[J]. 范珺,邱鑫,田政,张德平,孙伟,李扬德,李卫荣,孟健. 应用化学. 2012(12)
[8]抗菌时效处理对含Cu双相不锈钢组织和性能的影响 Ⅰ.富Cu相的微观结构及演变规律[J]. 向红亮,范金春,刘东,郭培培. 金属学报. 2012(09)
[9]新型医用高氮无镍不锈钢[J]. 邹兴政,王宏,张十庆,赵安中,李方,郭为民,葛淑萍. 材料导报. 2012(S1)
[10]Mg-xZn-1Mn镁合金均匀化热处理及扩散动力学研究[J]. 袁家伟,李婷,李兴刚,张奎,郝永辉,罗广求. 稀有金属. 2012(03)
博士论文
[1]AZ63镁合金在氯化钠溶液中的腐蚀及放电行为研究[D]. 李佳润.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[2]电化学阻抗谱在复合材料结构和性能研究中的应用[D]. 王芸.华中科技大学 2011
[3]低模量多孔Ti-Mg系生物复合材料的制备与性能研究[D]. 王月勤.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D]. 贺睿.河南理工大学 2010
[2]钛合金种植体表面制备生物活性膜的研究[D]. 张晓光.中国医科大学 2009
[3]磁控溅射制备氮化钛及其复合薄膜材料的耐腐蚀性研究[D]. 王世红.中国石油大学 2008
[4]Zr含量对Ti-25Nb合金组织和弹性性能的影响[D]. 李毓轩.天津大学 2007
[5]复相磷酸钙在醋酸盐缓冲溶液中溶解行为研究[D]. 王瑞斌.浙江大学 2005
[6]多个时间常数电化学阻抗谱的参数解析系统[D]. 胡功银.大连理工大学 2000
本文编号:3440824
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