【摘要】：根據(jù)可降解松質(zhì)骨螺釘?shù)姆郗h(huán)境,及其所處的位置特殊性,為了提高現(xiàn)有的生物醫(yī)用鎂合金材料的耐蝕性以及力學性能,我們選用了可降解鎂合金來做骨螺釘。鍶作為人體的必需微量元素,它具有防止動脈硬化以及血栓形成的功能,因此本文的實驗內(nèi)容是在本課題組研究的Mg-Zn-Zr合金上設計并制備不同Sr含量的Mg-Zn-Zr-Sr合金,并對其力學性能、耐腐蝕性以及細胞毒性進行對比,探究不同含量的Sr元素以及固溶與時效處理對鎂合金綜合性能的影響。本研究采用真空與惰性氣體保護的方法熔煉了Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.1Sr、Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr及Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.5Sr合金,然后對其經(jīng)過300℃×13h均勻化退火,再將鑄錠擠壓成棒材并截取試樣,用光學顯微鏡觀察試樣的金相組織,并測量其晶粒尺寸;通過X射線衍射儀分析Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.1Sr、Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr及Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.5Sr合金的相組成。為了探究這三種合金的力學性能,將擠壓好的棒材加工成一些拉伸試樣對其進行拉伸實驗;采用三電極法測量合金的極化曲線;之后再利用固溶處理和時效處理這兩種熱處理工藝,研究固溶與時效處理工藝對合金力學性能與腐蝕性能的影響;通過浸泡實驗測出pH值、Mg離子濃度以及失重來研究鎂合金在體外的降解速率;最后再通過細胞毒性實驗來檢測三種合金經(jīng)過浸泡實驗后,利用浸提液來檢測其毒性。結(jié)果表明:1.Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr相比于Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.1Sr和Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.5Sr合金其力學性能,耐腐蝕性以及生物相容性最好。2.將三種合金經(jīng)過固溶處理和時效處理之后,對其力學性能和耐腐蝕性再一次進行對比,得知最適宜的熱處理工藝為在300℃×13h均勻化退火后再進行400℃×2h的固溶處理,此時的力學性能與耐腐蝕性最好。3.通過浸泡實驗,經(jīng)過固溶處理的Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr合金的p H值、Mg離子的濃度以及失重相比于擠壓態(tài)的Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr和時效處理的Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr合金都是最低的,因此經(jīng)過固溶處理之后的Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr合金的耐腐蝕性最好。4.在細胞毒性實驗中,Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr合金所產(chǎn)生的細胞毒性最小。
[Abstract]:According to the service environment of degradable cancellous bone screw and its special position, in order to improve the corrosion resistance and mechanical properties of biomedical magnesium alloy, we chose degradable magnesium alloy as bone screw. Strontium, as a necessary trace element in human body, has the function of preventing arteriosclerosis and thrombosis. Therefore, the experimental content of this paper is to design and prepare Mg-Zn-Zr-Sr alloy with different Sr content on the Mg-Zn-Zr alloy studied by our research group and its mechanical properties. The corrosion resistance and cytotoxicity of magnesium alloys were compared to explore the effects of different contents of Sr and solution and aging treatment on the comprehensive properties of magnesium alloys. In this study, Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.1SrPg-3.2Zn-0.8Zr-0.3Sr and Mg-3.2Zn-0.8Zr-0.5Sr alloys were melted by vacuum and inert gas protection. After homogenized annealing at 300 鈩，

本文編號：2173298