Zn和Sr对Mg-Si合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响

发布时间：2022-11-05 03:14

　　相对传统生物医用金属材料而言,镁及镁合金作为潜在的可降解生物医用金属材料,凭借其较优的力学性能及良好的生物相容性,受到了人们的青睐。然而,在人体复杂的生理环境中,镁及镁合金降解速率过快,不仅使其在体内的服役期缩短,还可能会给人体带来不适,这严重的限制了医用镁合金在临床上的推广使用。为了探索开发出力学性能优异,耐腐蚀性较好的新型医用镁合金,本文以Mg-1.38Si合金为基础合金,通过分别和复合添加人体微量元素Zn、Sr来制备新型的医用镁合金,主要研究了Zn、Sr对合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响,并探讨其作用机理。研究结果表明:（1）Mg-xSi合金主要由α-Mg和Mg₂Si两相组成。随着Si含量的增加,合金中析出的汉字状共晶Mg₂Si相和多边形状初生Mg₂Si相均发生粗化。随着Si含量的增加,合金的屈服强度、极限抗拉强度、压缩断裂强度和硬度均有不同程度的提高,但伸长率和塑性变形率却有所下降。浸泡实验和电化学实验结果均表明,随着Si含量的增加,合金的耐腐蚀性能逐渐降低。（2）Mg-1.38Si-xSr合金主要由α... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物医用镁合金的优势与不足
        1.1.1 生物医用镁合金的优势
        1.1.2 生物医用镁合金的不足
    1.2 生物医用镁合金的降解机理及腐蚀行为
    1.3 生物医用镁合金的耐腐蚀研究进展
        1.3.1 提高镁的纯度或开发新型的镁合金
        1.3.2 对镁及镁合金进行表面处理
        1.3.3 改变镁及镁合金的微观结构
    1.4 本文研究的目的和内容
第2章 实验过程与研究方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验装置与设备
    2.3 实验的技术路线流程
    2.4 合金的制备
        2.4.1 熔炼前准备
        2.4.2 熔炼工艺
    2.5 金相组织观察和物相分析
        2.5.1 金相组织观察
        2.5.2 X射线衍射分析
    2.6 力学性能测试
        2.6.1 拉伸及压缩测试
        2.6.2 硬度测试
    2.7 腐蚀行为测试
        2.7.1 体外腐蚀浸泡实验
        2.7.2 电化学实验
第3章 Mg-Si二元合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为
    3.1 Mg-Si二元合金的凝固组织分析
    3.2 Mg-Si二元合金的力学性能
    3.3 Mg-Si二元合金的生物腐蚀行为
    3.4 本章小结
第4章 Sr、Zn对Mg-1.38Si合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响
    4.1 Sr对Mg-1.38Si合金凝固组织、力学性能和生物降解行为的影响
        4.1.1 Sr对Mg-1.38Si合金凝固组织的影响
        4.1.2 Sr对Mg-1.38Si合金力学性能的影响
        4.1.3 Sr对Mg-1.38Si合金生物腐蚀行为的影响
    4.2 Zn对Mg-1.38Si合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响
        4.2.1 Zn对Mg-1.38Si合金凝固组织的影响
        4.2.2 Zn对Mg-1.38Si合金力学性能的影响
        4.2.3 Zn对Mg-1.38Si合金生物腐蚀行为的影响
    4.3 本章小结
第5章 Sr对Mg-1.38Si-1.5Zn合金凝固组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响
    5.1 Sr对Mg-1.38Si-1.5Zn合金凝固组织的影响
    5.2 Sr对Mg-1.38Si-1.5Zn合金力学性能的影响
    5.3 Sr对Mg-1.38Si-1.5Zn合金生物腐蚀行为的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
读硕士期间发表论文的科研情况
致谢



本文编号：3701819