新型可降解Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金表面處理及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-02-01 00:18
本文關(guān)鍵詞: Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金 FHA涂層 植酸/Ca-P涂層 生物安全性 出處:《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:本文系統(tǒng)地對(duì)Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金進(jìn)行了研究,以期能提高M(jìn)g-Zn-Zr-Ca-Ag合金的力學(xué)及耐蝕性能。本文首先對(duì)比了Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金與課題組以往所研究的Mg-Zn-Zr、Mg-Zn-Ca合金顯微組織和性能。隨后對(duì)Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金進(jìn)行了熱處理研究,確定了固溶和時(shí)效處理的工藝。為了提高M(jìn)g-Zn-Zr-Ca-Ag合金的耐蝕性,在Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金表面制備了FHA涂層,并對(duì)FHA涂層合金的生物安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。最后,出于環(huán)保及涂層制備成本的考慮,研究了植酸/Ca-P處理對(duì)Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金表面形貌及耐蝕性能的影響。結(jié)果如下:(1)鑄態(tài)的Mg-3Zn-0.8Zr-0.3Ca-0.3Ag相比于Mg-3Zn-0.8Zr和Mg-3Zn-0.3Ca合金,第二相的數(shù)量、種類明顯增多且分布細(xì)小彌散.熱擠壓后,Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金的晶粒平均尺寸為2-3μm。170℃×84h為最佳的時(shí)效處理工藝,該狀態(tài)下的合金的屈服強(qiáng)度明顯提高,可達(dá)355.527MPa。時(shí)效處理后Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金的耐蝕性比固溶處理的差,但好于未處理的合金?咕鷮(shí)驗(yàn)結(jié)果在一定程度上可以說明Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金有一定的抗菌性,細(xì)胞增值率最高可達(dá)26.3%。(2)在HF濃度為20%,HF處理溫度為37℃,Ca-P處理溫度90℃下,經(jīng)HF+Ca-P處理的最佳工藝為HF6h+Ca-P60min,處理后涂層的成分為氟磷灰石,在該處理工藝下,FHA為針狀晶體且呈一定取向生長(zhǎng)。通過最佳處理工藝的表面有FHA涂層的Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金耐蝕性好于未處理的。浸泡后,表面有FHA涂層的合金腐蝕速率僅為未處理的合金12%,在SBF中的平均腐蝕速率為0.907mm/y。細(xì)胞毒性試驗(yàn)表明FHA涂層生物安全。(3)在植酸濃度為0.4%,植酸處理溫度為45℃,處理時(shí)間為60分鐘,Ca-P處理溫度85℃下,處理150min為最佳工藝,在該處理工藝下涂層表面均為小片狀,呈團(tuán)簇狀且呈一定取向生長(zhǎng)。處理后的Mg-Zn-Zr-Ca-Ag合金耐蝕性好于未處理的合金。
[Abstract]:In this paper, Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloys are systematically studied. In order to improve the mechanical and corrosion resistance of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy, this paper compares Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy with Mg-Zn-Z studied in the past. R. The microstructure and properties of Mg-Zn-Ca alloy were studied. Then the heat treatment of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy was carried out. In order to improve the corrosion resistance of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy, FHA coating was prepared on the surface of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy. The biological safety of FHA coating alloy was evaluated. Finally, considering the environmental protection and the cost of coating preparation. The effects of phytic acid / Ca-P treatment on the surface morphology and corrosion resistance of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy were studied. The as-cast Mg-3Zn-0.8Zr-0.3Ca-0.3Ag is compared with Mg-3Zn-0.8Zr and Mg-3Zn-0.3Ca alloys. The number of the second phase, the number of the species and the distribution of small dispersion, after hot extrusion. The average grain size of Mg-Zn-Zr-Ca-Ag alloy is 2-3 渭 m.170 鈩,
本文編號(hào):1480390
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