基于良好的生物相容性和生物力學(xué)適配性,可降解生物鎂基材料將有望成為一種極具應(yīng)用潛力的骨組織修復(fù)材料。但過快的體內(nèi)外腐蝕速率阻礙了其在臨床上的廣泛應(yīng)用。如何制備腐蝕速率可調(diào)控的新型鎂基生物材料,同時(shí)保障相應(yīng)的力學(xué)性能,是推廣其作為臨床用骨組織修復(fù)材料的關(guān)鍵,也是當(dāng)今生物鎂合金的研究熱點(diǎn)。因此,本研究選擇純鎂為基體材料,采用高能球磨+放電等離子燒結(jié)技術(shù)(Spark Plasma Sinter,SPS),以鋅元素和納米級(jí)的羥基磷灰石(HAp)生物活性陶瓷為增強(qiáng)相,制備新型可降解的Mg-Zn/HAp生物復(fù)合材料。并通過改變鋅和HAp的含量來調(diào)控鎂基生物材料的腐蝕性能和力學(xué)性能,研究了Zn含量和HAp含量對(duì)Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、相組成、成分分布、顆粒的界面行為及其力學(xué)性能、腐蝕性能和細(xì)胞毒性的影響。研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:首先通過添加不同含量Zn(0wt%,2wt%,4wt%,6wt%,8wt%)制備了生物Mg-Zn合金。通過對(duì)生物Mg-Zn合金的顯微結(jié)構(gòu)分析、力學(xué)性能和腐蝕性能的測(cè)試試驗(yàn)分析了Zn含量對(duì)Mg基體性能的影響。結(jié)果表明:添加的Zn與Mg在界面處形成了Mg-Zn擴(kuò)散...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 生物醫(yī)用材料及其概述
        1.2.1 生物醫(yī)用材料分類
        1.2.2 醫(yī)用金屬材料的發(fā)展
    1.3 鎂合金生物醫(yī)用材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鎂合金作為生物醫(yī)用可降解材料的優(yōu)點(diǎn)
        1.3.2 鎂合金可降解生物材料存在的問題
        1.3.3 鎂合金作為生物可降解材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.4 鎂合金在體內(nèi)環(huán)境的腐蝕
        1.3.5 生物可降解鎂合金的成分要求
        1.3.6 增強(qiáng)顆粒的選擇
    1.4 Mg/HAp生物復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展情況
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
    2.1 試驗(yàn)原料及設(shè)備
    2.2 材料制備過程
        2.2.1 粉末混合
        2.2.2 放電等離子燒結(jié)
    2.3 材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 樣品致密度分析
        2.3.2 材料的物相和微觀結(jié)構(gòu)分析
    2.4 材料力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 顯微硬度分析
        2.4.2 抗壓性能分析
        2.4.3 抗彎強(qiáng)度測(cè)試
    2.5 材料腐蝕性能分析
        2.5.1 電化學(xué)腐蝕
        2.5.2 體外析氫試驗(yàn)
    2.6 材料的細(xì)胞毒性試驗(yàn)
        2.6.1 制備浸提液
        2.6.2 細(xì)胞培養(yǎng)及檢測(cè)
第三章 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金的組織及性能影響
    3.1 引言
    3.2 球磨混合后的粉體表征
    3.3 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金組織的影響
        3.3.1 Mg-Zn合金的顯微結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Mg-Zn合金的掃描及能譜分析
        3.3.3 Mg-Zn合金的物相分析
    3.4 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金力學(xué)性能的影響
        3.4.1 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金顯微硬度的影響
        3.4.2 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金抗壓強(qiáng)度的影響
    3.5 Zn含量對(duì)生物Mg-Zn合金在SBF中腐蝕性能的影響
        3.5.1 不同Zn含量生物Mg-Zn合金電化學(xué)腐蝕性能
        3.5.2 不同Zn含量生物Mg-Zn合金在SBF中的腐蝕形貌
        3.5.3 不同Zn含量生物Mg-Zn合金在SBF中的腐蝕機(jī)理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 HAp含量對(duì)生物Mg-Zn/HAp復(fù)合材料性能的影響
    4.1 引言
    4.2 球磨混合后的粉體表征
        4.2.1 球磨混合后的粉體形貌
        4.2.2 球磨混合后粉體的EDS分析
        4.2.3 Mg-Zn/HAp球磨混粉后的XRD分析
    4.3 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)
        4.3.1 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的致密度分析
        4.3.2 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的微觀組織
        4.3.3 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的EDS分析
        4.3.4 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的XRD分析
    4.4 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的力學(xué)性能
        4.4.1 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的顯微硬度分析
        4.4.2 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的抗壓、抗彎性能分析
    4.5 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的腐蝕性能
        4.5.1 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料在SBF中的極化行為
        4.5.2 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料在SBF中的析氫行為
        4.5.3 Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的腐蝕形貌
    4.6 HAp影響Mg-5.5wt%Zn/HAp復(fù)合材料腐蝕性能的機(jī)理
    4.7 本章小結(jié)
第五章 生物Mg-Zn/HAp復(fù)合材料的細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)
    5.1 引言
    5.2 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)
    5.3 細(xì)胞形態(tài)觀察
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況



本文編號(hào)：3881215