生物可降解醫(yī)用金屬材料因其獨(dú)特的性能受到人們的廣泛關(guān)注,尤其是在血管支架植入及骨科植入物方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。在已開(kāi)發(fā)的生物可降解醫(yī)用金屬中,鐵基合金因其具有良好的力學(xué)性能和生物相容性而引人注目。然而,其降解速率十分緩慢,難以滿足臨床應(yīng)用的實(shí)際需求。因此,如何加快鐵基合金的腐蝕速率成為生物可降解醫(yī)用鐵基合金必須面臨的重要問(wèn)題�；诖�,本論文主要圍繞可降解鐵錳系列合金的力學(xué)性能、降解性能和生物相容性展開(kāi)研究。通過(guò)水冷銅�？焖倌谭绞街苽淞薋e-30Mn-XAg（X=0,1,2,5,10 wt.%）系列合金,采用X射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)其微觀組織進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)其是由面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體相和密排六方結(jié)構(gòu)的馬氏體相組成;通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）進(jìn)一步對(duì)Fe-30Mn-5Ag合金中析出顆粒進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其為Ag₃Fe₂相;通過(guò)壓縮實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Fe-30Mn-XAg系列合金力學(xué)性能與純鐵相比有了顯著的提高,并且隨著銀含量的增加,其屈服強(qiáng)度也隨之增加,這主要?dú)w因于晶界處析出的富銀顆粒及晶粒尺寸發(fā)生細(xì)化的共同作用;通過(guò)在模擬體液... 

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可降解金屬和腐蝕介質(zhì)界面生物腐蝕示意圖

圖 1-4 鎂合金設(shè)計(jì)中合金元素選擇原則[20]Fig.1-4 Considerations of element selection for developing biodegradable Mg-based alloys[20].2.2 Mg-X 二元合金（1）Mg-Ca 系鈣是人體的必須元素之一，對(duì)于人體代謝、細(xì)胞功能、神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)作、蛋白合成等起到至關(guān)重要的作用。人體中鈣的含量占總體重的 1.5-2%，其中骨骼齒約占 99%[26]，Ca2+可以促進(jìn)骨組織的愈合[27,28]。此外，Ca 也有利于鎂合金粒細(xì)化，Ca 與 Mg 在元素周期表中同屬于第二主族，在 Mg 中的固溶度相對(duì)，在平衡態(tài)下僅為 1.34%[29]。Mg-Ca 系合金主要是由 α(Mg)相和 Mg2Ca 相組0]，在熱軋或熱擠壓后， Mg2Ca 相的晶粒尺寸發(fā)生細(xì)化，這有利于改善力學(xué)性耐腐蝕性[30]。根據(jù) Drinda 等[31]的研究可知，擠壓后的二元 Mg-Ca 合金強(qiáng)度a 含量增加而增加，但延展性卻隨之降低。Gu 等[32]發(fā)現(xiàn)與 Mg-3Ca 鑄錠相比g-3Ca 合金條帶的晶粒尺度更小，耐腐蝕性能更好。通過(guò)體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)表g-1Ca 合金對(duì)小鼠成纖維細(xì)胞(L929)不產(chǎn)生細(xì)胞毒性[30]。

20 40 60 80 100 1(1) 20(0) 2(0) 31(1) 31(1) 2(0) 20(0) 1(1) 10(1) 10(3) 10(2) 10(3) 10(2) 10(1) 10(0) 2(0) 21(1) 20(0)nteIsitya.(.)u2θ (deg.) 1(0) 10(0)Fe-30MnFe-30Mn-1Ag α γ εPure Fe圖 2-1 通過(guò)快速凝固方式制備的鑄態(tài)純鐵及鐵基合金的 XRD 圖譜Fig.2-1 The XRD patterns of as-cast pure Fe and Fe-based alloys obtained by rapid solidification

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]可降解醫(yī)用鎂合金在骨修復(fù)應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J]. 袁廣銀,牛佳林.  金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
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[6]處在變革中的醫(yī)用金屬材料[J]. 鄭玉峰,吳遠(yuǎn)浩.  金屬學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]生物醫(yī)用金屬材料的研究應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張永濤,劉漢源,王昌,程軍,石瑾,王嵐,于振濤.  熱加工工藝. 2017(04)
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[10]可降解鐵基心血管支架材料的研究進(jìn)展[J]. 徐文利,吳競(jìng)堯,譚麗麗,楊柯.  材料導(dǎo)報(bào). 2012(01)

博士論文
[1]血管支架用Mg-Zn-Y-Nd合金的體外生物相容性及表面改性研究[D]. 劉小麗.北京科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]可降解鎂基金屬的耐蝕性能和抗菌性能研究[D]. 梁濤.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2017



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