本文關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化純鎂成型組織與腐蝕機(jī)理的研究

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【摘要】：鎂具有良好的生物相容性、力學(xué)相容性和可降解等特性,近些年來作為生物醫(yī)用植入材料而被廣泛研究。然而由于其自身高的腐蝕速率和成型工藝特性的限制,制約了鎂及鎂合金在生物植入材料方面的應(yīng)用與發(fā)展,其實(shí)際的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)要落后于其他金屬植入材料。選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的新型增材制造工藝,其成型零件不受結(jié)構(gòu)形狀的制約,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件個(gè)性化定制制造。而且激光快速熔化凝固工藝能夠大幅度的細(xì)化組織,改善制件的各方面性能。因此,SLM技術(shù)有望為醫(yī)用生物鎂基材料的個(gè)性化制造開辟一條新道路。本課題以純鎂粉末作為原材料進(jìn)行SLM成型塊體純鎂的研究,使用德國(guó)EOS M280激光成型設(shè)備,通過改變激光掃描策略,激光功率以及掃描速率等工藝參數(shù),制備了7種不同工藝的SLM純鎂塊體。通過表征SLM純鎂的顯微硬度、致密度等性能,研究了不同的工藝參數(shù)對(duì)SLM純鎂的顯微組織的影響。并且通過分析不同激光工藝參數(shù)與SLM純鎂的硬度,致密度等力學(xué)性能的關(guān)系,總結(jié)了工藝參數(shù)對(duì)成型性能的影響。通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)、浸泡實(shí)驗(yàn),研究了SLM純鎂的耐腐蝕性能和腐蝕機(jī)理,分析了其腐蝕產(chǎn)物的形成原因。并且探索了表面Ca-P涂層改性技術(shù)。研究得到以下主要結(jié)論:(1)選區(qū)激光熔化純鎂塊體的顯微組織隨掃描策略不同而變化。層間位向角為0°時(shí),XY面組織為平行于X方向(鋪粉方向)的柱狀組織;;層間位向角為63.5°或者90°時(shí),由于層間溫度場(chǎng)疊加作用,XY面組織局部區(qū)域?yàn)槠叫杏阡伔鄯较虻闹鶢罱M織,YZ面組織無明顯取向性。(2)SLM純鎂的工藝參數(shù)對(duì)試樣的硬度,致密度等力學(xué)性能和耐蝕性能影響很大。SLM Mg的硬度,致密度和耐蝕性能需要激光功率,掃描速率,掃描策略三個(gè)工藝參數(shù)相互配合決定。(3)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和浸泡—析氫實(shí)驗(yàn)表明,SLM成型樣品在體外仿生環(huán)境中的耐蝕性比鑄態(tài)純鎂差。Ca-P覆膜處理可以提高SLM成型樣品的耐蝕性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.22

【參考文獻(xiàn)】

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1 明s，

本文編號(hào)：1225527