可降解聚乳酸的強(qiáng)韌性差,而醫(yī)用鎂合金的腐蝕速率太快,這些都制約了其臨床應(yīng)用。本文利用鎂合金絲定向增強(qiáng)聚乳酸基體,采用熱壓成型工藝制備復(fù)合材料,并通過(guò)拉拔成型工藝和退火處理使得聚乳酸得到自增強(qiáng),制備出高強(qiáng)度聚乳酸基復(fù)合材料棒材。通過(guò)單纖維拔出試驗(yàn)和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究了鎂合金絲表面微弧氧化處理對(duì)復(fù)合材料兩相界面性能的影響及強(qiáng)化機(jī)制。采用拉伸、彎曲、剪切等實(shí)驗(yàn)方法研究了鎂合金絲微弧氧化處理和直徑大小對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,探索了拉拔工藝及退火處理對(duì)復(fù)合材料中聚乳酸的微觀組織、力學(xué)性能的影響,主要結(jié)論如下：鎂合金絲微弧氧化處理能顯著改善復(fù)合材料界面性能,復(fù)合材料兩相界面平均剪切強(qiáng)度提高了369.8%,絲材臨界埋入深度降低了77.4%,并使得復(fù)合材料的界面斷裂由原先的界面控制轉(zhuǎn)變?yōu)榛w控制。對(duì)鎂合金絲材直徑為0.3 mm、含量為6vo1%的復(fù)合材料,微弧氧化處理可將復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度從94 MPa提高至110 MPa,是純聚乳酸的1.33倍。相同鎂合金絲微弧氧化條件下,0.2 mm、0.3 mm、0.45 mm這三種直徑鎂合金絲對(duì)聚乳酸的強(qiáng)化效果明顯,且復(fù)合材料界面平均剪切強(qiáng)度隨絲材直徑增大... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚乳酸及其復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聚乳酸的性質(zhì)
        1.2.2 聚乳酸的改性與增強(qiáng)方法
        1.2.3 聚乳酸基復(fù)合材料的研究進(jìn)展
            1.2.3.1 聚乳酸基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
            1.2.3.2 長(zhǎng)纖維定向增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料制備工藝的研究現(xiàn)狀
    1.3 鎂合金的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鎂及其合金
        1.3.2 鎂合金的表面改性
    1.4 復(fù)合材料的界面研究現(xiàn)狀
        1.4.1 界面的作用及其與復(fù)合材料性能的關(guān)系
        1.4.2 兩相界面強(qiáng)度的測(cè)試方法
        1.4.3 界面結(jié)合機(jī)理
    1.5 論文的研究目標(biāo)及其內(nèi)容
第二章 原材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 原材料和設(shè)備
        2.1.1 原材料及化學(xué)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 鎂合金絲的微弧氧化處理
        2.2.2 單纖維拔出試驗(yàn)樣品的制備
        2.2.3 復(fù)合材料棒材的熱成型工藝
        2.2.4 復(fù)合材料的退火處理
    2.3 微觀組織結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 表面形貌結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 相組成測(cè)定和結(jié)晶度計(jì)算
        2.3.3 MAO膜層表面孔隙率和孔徑表征
    2.4 復(fù)合材料性能表征
        2.4.1 拉伸性能測(cè)試
        2.4.2 彎曲性能測(cè)試
        2.4.3 剪切性能測(cè)試
        2.4.4 兩相界面強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.5 分子間相互作用的模擬
第三章 鎂合金絲增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料界面性能的研究
    3.1 微弧氧化處理對(duì)復(fù)合材料界面性能的影響
        3.1.1 絲材力學(xué)性能和表面微弧氧化陶瓷層形貌
        3.1.2 單纖維拔出載荷-位移曲線
        3.1.3 界面結(jié)合強(qiáng)度
        3.1.4 界面斷裂面形貌
    3.2 絲材直徑對(duì)界面性能的影響
        3.2.1 絲材力學(xué)性能和表面微弧氧化陶瓷層形貌
        3.2.2 界面結(jié)合強(qiáng)度
    3.3 鎂合金絲與聚乳酸的界面結(jié)合機(jī)理研究
        3.3.1 界面機(jī)械鎖合力
        3.3.2 界面分子間作用力
    3.4 基于界面強(qiáng)化的復(fù)合材料制備工藝討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鎂合金絲增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料性能的研究
    4.1 復(fù)合材料的力學(xué)性能
    4.2 復(fù)合材料斷裂行為研究
        4.2.1 拉伸斷裂
        4.2.2 彎曲斷裂
    4.3 絲材直徑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        4.3.1 拉伸強(qiáng)度
        4.3.2 彎曲強(qiáng)度
        4.3.3 剪切強(qiáng)度
    4.4 拉拔工藝對(duì)復(fù)合材料性能的影響
        4.4.1 微觀組織
        4.4.2 力學(xué)性能
            4.4.2.1 拉伸強(qiáng)度
            4.4.2.2 彎曲強(qiáng)度
            4.2.2.3 剪切強(qiáng)度
        4.4.3 退火處理對(duì)拉拔后復(fù)合材料性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]醫(yī)用稀土鎂合金支架基體材料制備及力學(xué)性能的研究[D]. 于善坤.蘭州理工大學(xué) 2010
[5]AZ91D鎂合金微弧氧化處理耐蝕性及疲勞性能研究[D]. 張勇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[6]單晶MgO拋光基片高質(zhì)量表面保護(hù)研究[D]. 劉超.大連理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3037013