抗磁性医用Cu-Si-Se合金探索性研究

发布时间：2017-09-28 16:06

  本文关键词：抗磁性医用Cu-Si-Se合金探索性研究

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【摘要】：随着磁共振成像(MRI)技术在医学临床检查领域作用的突显,MRI伪影问题、体内植入物不利于磁共振检查等问题也亟待解决。目前国内外新开发的MRI磁兼容材料主要集中在低磁化率的顺磁性材料。实验表明,抗磁性金属对MRI测试的影响最小,本文提出采用具有抗磁性的金属铜为基体,加入人体必需的微量元素硒、抗磁性元素硅作为合金化元素,通过优化合金设计,发挥合金的磁兼容特性,发展满足临床需要的新型磁兼容医用铜合金材料。本文研究了MRI磁兼容材料的成分配比,热处理工艺的选择。对所选择的Cu-Si-Se合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能、抗磁性能进行了分析,并对提高材料的耐蚀性能做出了初步的探索。经过实验分析得到以下结论:1、正交实验结果表明,Cu-3Si-1.5Se合金成分的组织性能较优,该合金的最佳热处理工艺为850℃固溶热处理1小时,再于350℃时效热处理4小时。2、热处理后Cu-3Si-1.5Se合金中Se元素主要分布在从基体中析出的带状、点状化合物中,主要以Cu2-xSe形式存在。Cu-3Si-1.5Se合金的晶粒尺寸随着时效时间的增加有细化的趋势;随着时效温度的升高,晶粒长大。3、Cu-3Si-1.5Se合金断裂属于塑性断裂,经时效热处理的合金屈服强度有所增加。随着时效温度的增加,Cu-3Si-1.5Se合金的腐蚀速率变快;随着时效时间的增加,Cu-3Si-1.5Se合金的腐蚀速率变慢。4、磁性检测结果表明Cu-3Si-1.5Se合金与Cu-3Si-0.5Se合金都是抗磁性材料,其抗磁性随Se元素的增加而增加。5、对Cu-3Si-1.5Se合金进行表面氧化处理和经苯并三氮唑(BTA)处理都能起到保护和防腐的作用,其中经BTA处理的合金更耐腐蚀。
【关键词】：铜硅硒合金 抗磁性 磁兼容材料
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.2;TG146.11
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-9
• 1. 绪论9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 磁共振成像（MRI）9-15
• 1.2.1 磁共振（MR）的原理及分类10-11
• 1.2.2 MRI存在的问题11-12
• 1.2.3 人体植入物与伪影问题的研究现状12-15
• 1.3 MRI兼容性材料的选择15-17
• 1.3.1 磁性的分类15
• 1.3.2 磁兼容材料的选择15-17
• 1.4 论文研究的意义17-18
• 2. Cu-Si-Se合金的熔炼及热处理18-27
• 2.1 熔炼18
• 2.2 合金成分的确定18-19
• 2.2.1 Cu-Si合金成分的确定18
• 2.2.2 Cu-Si-Se合金成分的确定18-19
• 2.3 固溶处理19-21
• 2.3.1 固溶实验19-20
• 2.3.2 固溶实验分析20-21
• 2.4 时效处理21-24
• 2.4.1 时效实验21-22
• 2.4.2 时效实验分析22-24
• 2.5 EDS分析24-26
• 2.6 本章结论26-27
• 3. Cu-3Si-1.5Se合金的的组织及性能27-34
• 3.1 显微组织27-28
• 3.2 力学性能28-30
• 3.2.1 拉伸实验28-29
• 3.2.2 拉伸断29-30
• 3.3 腐蚀性能30-33
• 3.3.1 样品制备30
• 3.3.2 电化学实验方案及参数30-31
• 3.3.3 腐蚀性能分析31-33
• 3.4 本章结论33-34
• 4. 磁性测量实验34-41
• 4.1 磁性测量原理34
• 4.2 设备参数及样品制备34-35
• 4.3 磁性测量实验35-37
• 4.4 合成、换算、分析37-40
• 4.5 本章结论40-41
• 5. Cu-3Si-1.5Se合金耐蚀性探索41-51
• 5.1 铜的大气腐蚀机理41-42
• 5.2 合金耐蚀性探索42-50
• 5.2.1 化学转化处理42-44
• 5.2.2 阳极氧化处理44-46
• 5.2.3 BTA缓蚀剂处理工艺[42]46-50
• 5.3 本章结论50-51
• 6.全文结论51-52
• 参考文献52-54
• 致谢54-55
• 作者简介55-56

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本文编号：936769