血管支架用亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金组织及性能研究
发布时间：2023-04-10 02:50
可降解镁合金血管支架是当前国内外的研究热点,但其耐腐蚀性能和力学性能仍然不能满足血管支架的要求。目前较多报道集中在通过合金化及塑性变形工艺以细化镁合金晶粒从而提高其强韧性,但挤压等变形工艺引入的应力会降低镁合金的耐腐蚀性能。因此,如何利用合金化及加工工艺制备出同时具有优异的耐腐蚀性及高强韧的材料是镁合金应用于血管支架亟待解决的问题。 针对于此,本文选择具有良好的力学性能和耐腐蚀性能的低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金,仅含有与人体生物相容的元素,微量添加对人体无毒、可提高材料抗凝血性及合金强韧性和耐腐蚀性能的稀土元素Nd,同时采用亚快速凝固工艺(铜模喷铸)以细化镁合金组织,避免变形应力,提高基体固溶度,从而获得与血管支架尺寸相当的具有良好综合性能的Mg-Zn-Y-xNd合金。通过金相显微分析,X射线衍射分析、电化学测试、溶血凝血试验、压缩试验等方法研究了亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织、体外腐蚀特性及生物相容性和力学性能,为血管支架用镁合金成分与工艺的最佳配合提供有效的基础数据和实践依据,并为下一步制备支架用微管奠定基础。 研究结果表明： Mg-Zn-Y-xNd合金(x=0...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图表清单
1 绪论
1.1 医用血管支架材料
1.1.1 血管支架种类及其特点
1.1.2 血管支架的发展趋势
1.1.3 可降解镁合金血管支架的优势与前景
1.2 可降解镁合金血管支架
1.2.1 镁及镁合金基础
1.2.1.1 镁合金中合金元素作用
1.2.1.2 镁合金的制备
1.2.2 可降解镁合金支架的基础和临床应用研究
1.2.3 可降解镁合金血管支架的性能要求及关键问题
1.2.3.1 性能要求
1.2.3.2 关键问题
1.3 提高血管支架用镁合金材料性能的研究
1.3.1 提高血管支架用镁合金材料性能的措施
1.3.2 血管支架用镁合金材料的研究现状
1.3.3 亚快速凝固镁合金
1.4 本课题的研究意义和研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
2 实验方法及分析手段
2.1 合金成分
2.2 合金制备及工艺参数选取
2.2.1 普通凝固合金的制备
2.2.2 亚快速凝固合金的制备
2.3 显微组织分析
2.3.1 金相显微组织(OM)
2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
2.3.3 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析
2.4 合金的力学性能分析
2.4.1 显微硬度
2.4.2 拉伸试验
2.4.3 压缩试验
2.5 合金腐蚀性能的分析
2.5.1 动电位极化试验
2.5.2 电化学阻抗谱
2.5.3 浸泡试验
2.5.3.1 pH值变化
2.5.3.2 腐蚀形貌观察
2.6 合金的生物相容性分析
2.6.1 血液相容性
2.6.1.1 溶血试验
2.6.1.2 活化部分凝血活酶时间(APTT)
2.6.2 细胞毒性
3 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1 Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金显微组织的特征
3.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2.3 亚快速凝固(Φ)2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.2 Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.2.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.2.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.3 亚快速凝固合金中的元素分布
4 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的体外腐蚀特性及生物相容性
4.1 Mg-Zn-Y-xNd合金在模拟体液中的腐蚀行为
4.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金腐蚀性能的变化
4.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2.3 亚快速凝固(Φ2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.2 亚快速凝固下Nd提高耐腐蚀性的机理
4.3 亚快速凝固Mg-Zn-Y-1.0Nd合金不同表面的腐蚀性能
4.4 亚快速凝固Mg-Zn-Y(-1.0Nd)合金的生物相容性
4.4.1 血液相容性
4.4.1.1 溶血试验
4.4.1.2 部分活化凝血酶原时间(APTT)
4.4.2 细胞毒性
4.4.2.1 细胞形态观察
4.4.2.2 细胞毒性评价
5 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1 Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金力学性能的变化
5.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm及Φ2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.2 亚快速凝固下Nd对Mg-Zn-Y-xNd合金力学性能的影响
6 主要结论及展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3788195
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
目录
图表清单
1 绪论
1.1 医用血管支架材料
1.1.1 血管支架种类及其特点
1.1.2 血管支架的发展趋势
1.1.3 可降解镁合金血管支架的优势与前景
1.2 可降解镁合金血管支架
1.2.1 镁及镁合金基础
1.2.1.1 镁合金中合金元素作用
1.2.1.2 镁合金的制备
1.2.2 可降解镁合金支架的基础和临床应用研究
1.2.3 可降解镁合金血管支架的性能要求及关键问题
1.2.3.1 性能要求
1.2.3.2 关键问题
1.3 提高血管支架用镁合金材料性能的研究
1.3.1 提高血管支架用镁合金材料性能的措施
1.3.2 血管支架用镁合金材料的研究现状
1.3.3 亚快速凝固镁合金
1.4 本课题的研究意义和研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
2 实验方法及分析手段
2.1 合金成分
2.2 合金制备及工艺参数选取
2.2.1 普通凝固合金的制备
2.2.2 亚快速凝固合金的制备
2.3 显微组织分析
2.3.1 金相显微组织(OM)
2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
2.3.3 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析
2.4 合金的力学性能分析
2.4.1 显微硬度
2.4.2 拉伸试验
2.4.3 压缩试验
2.5 合金腐蚀性能的分析
2.5.1 动电位极化试验
2.5.2 电化学阻抗谱
2.5.3 浸泡试验
2.5.3.1 pH值变化
2.5.3.2 腐蚀形貌观察
2.6 合金的生物相容性分析
2.6.1 血液相容性
2.6.1.1 溶血试验
2.6.1.2 活化部分凝血活酶时间(APTT)
2.6.2 细胞毒性
3 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1 Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金显微组织的特征
3.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.1.2.3 亚快速凝固(Φ)2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的显微组织
3.2 Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.2.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.2.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的相组成
3.3 亚快速凝固合金中的元素分布
4 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的体外腐蚀特性及生物相容性
4.1 Mg-Zn-Y-xNd合金在模拟体液中的腐蚀行为
4.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金腐蚀性能的变化
4.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.1.2.3 亚快速凝固(Φ2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的腐蚀性能
4.2 亚快速凝固下Nd提高耐腐蚀性的机理
4.3 亚快速凝固Mg-Zn-Y-1.0Nd合金不同表面的腐蚀性能
4.4 亚快速凝固Mg-Zn-Y(-1.0Nd)合金的生物相容性
4.4.1 血液相容性
4.4.1.1 溶血试验
4.4.1.2 部分活化凝血酶原时间(APTT)
4.4.2 细胞毒性
4.4.2.1 细胞形态观察
4.4.2.2 细胞毒性评价
5 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1 Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.1 普通凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.2 亚快速凝固Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.1.2.1 亚快速凝固后Mg-Zn-Y-xNd合金力学性能的变化
5.1.2.2 亚快速凝固(Φ3mm及Φ2mm)Mg-Zn-Y-xNd合金的力学性能
5.2 亚快速凝固下Nd对Mg-Zn-Y-xNd合金力学性能的影响
6 主要结论及展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3788195
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