發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 18:44

　　人口老齡化以及各種意外事故所致的骨折逐漸增多,需要進(jìn)行壞損骨骼修復(fù)的人群比例在逐年增加。接骨板（內(nèi)固定術(shù)）是目前治療骨折（骨裂、開(kāi)放性骨折、粉碎性骨折）最有效的方法之一,其材料特性、力學(xué)特性、生物相容性是影響手術(shù)安全性和有效性的主要因素。由于常用的接骨板材料（如鈦合金、不銹鋼、鈷基合金等）的力學(xué)性能與人骨存在較大差異,并且會(huì)釋放有毒物質(zhì),因此會(huì)產(chǎn)生“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”及毒副作用。隨著各國(guó)研究學(xué)者對(duì)醫(yī)用金屬材料的進(jìn)一步探究,發(fā)現(xiàn)鎂合金因具有與人骨接近的力學(xué)性能以及特有的可降解性、生物相容性等特點(diǎn),有望取代以上的傳統(tǒng)醫(yī)用金屬材料,成為醫(yī)用植入材料領(lǐng)域的首選可降解金屬材料。但與此同時(shí),又因鎂合金腐蝕速率難以與人骨愈合速率相匹配、力學(xué)性能有待提升而限制了它的廣泛應(yīng)用。鑒于此,本文采用粉末冶金的方法制備了不同成分含量的鎂鈣鋅合金,并對(duì)其耐腐蝕性能、機(jī)械性能及銑削加工性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,旨在通過(guò)添加適量的合金元素,進(jìn)而改變合金的力學(xué)性能及耐腐蝕性能,以滿足醫(yī)用植入材料的需要。本文采用粉末冶金法制備了五種不同鈣鋅含量的鎂合金材料（質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:Mg-0.4%Ca-0.5%Zn、Mg-0.8%Ca-1.... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

原始粉末的微觀形貌（a.Mg粉b.Ca粉c.Zn粉）

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文15試驗(yàn)所用主要儀器如表2.3所示。表2.3主要的試驗(yàn)儀器設(shè)備儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家差示掃描量熱儀1600HT德國(guó)梅特勒公司電子天平FA2004上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司行星式球磨機(jī)XQM-1-6長(zhǎng)沙天創(chuàng)粉末有限公司萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)CMT5305深圳市新三思材料檢測(cè)真空熱壓燒結(jié)爐VVPgr-80-220上海皓越電爐技術(shù)有限公司金相試樣鑲嵌機(jī)WMK-04上海電機(jī)專用機(jī)械廠研磨拋光機(jī)UNIPOL-1200S沈陽(yáng)科晶自動(dòng)化設(shè)備有限公司超聲清洗儀KQ-100B昆山市超聲儀器熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡FEIQUANTAFEG250美國(guó)FEI公司X射線衍射儀D8ADVANCE德國(guó)布魯格公司倒置金相顯微鏡4XC上海光學(xué)儀器廠數(shù)字式顯微硬度計(jì)HV-1000IS上海光學(xué)儀器一廠2.1.3合金的制備試驗(yàn)所燒結(jié)的合金目標(biāo)是制備Mg-0.4%Ca-0.5%Zn、Mg-0.8%Ca-1.0%Zn、Mg-1.2%Ca-1.5%Zn、Mg-1.6%Ca-2.0%Zn和Mg-2.0%Ca-2.5%Zn合金。圖2.2鎂鈣鋅合金粉末的熱穩(wěn)定性分析（a.DTA曲線；b.DSC曲線）（a）（b）

醫(yī)用鎂鈣鋅合金的制備及其加工性能研究16燒結(jié)前對(duì)混合粉末進(jìn)行熱分析，儀器為德國(guó)梅特勒公司生產(chǎn)的1600HT差示掃描量熱分析儀，此儀器的原理是根據(jù)合金粉末在加熱過(guò)程中發(fā)生物理或化學(xué)變化時(shí)產(chǎn)生的吸/放熱效應(yīng)，并將產(chǎn)生變化時(shí)相峰轉(zhuǎn)變的溫度反應(yīng)在DSC曲線上。試驗(yàn)使用的測(cè)試溫度為20~800℃，使用高純Ar作為保護(hù)氣體，加熱速率為25K/min，得到了合金粉末熱穩(wěn)定性分析曲線（如圖2.2所示），進(jìn)而確定了鎂鈣鋅合金燒結(jié)制備的最高溫度為630℃。燒結(jié)設(shè)備為上海皓越電爐技術(shù)有限公司生產(chǎn)的VVPgr-80-220真空熱壓燒結(jié)爐，燒結(jié)工藝流程包括材料準(zhǔn)備—混料—冷壓成型—真空燒結(jié)，具體操作如下：（1）材料準(zhǔn)備：采用精度為0.001克的萬(wàn)能電子分析天平對(duì)三種金屬粉末分別進(jìn)行計(jì)算稱量，稱量時(shí)使用稱量紙，并去皮清零，稱量出配料以備燒結(jié)。（2）混料：將五種不同配比的合金粉末加入到行星式球磨機(jī)中，抽真空、充氬氣后，進(jìn)行球磨混料。球磨介質(zhì)為鋼珠，球磨時(shí)間為3小時(shí)，球料比為3：1，轉(zhuǎn)速為300r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)方式為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，單次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為6分鐘，靜置時(shí)間為4分鐘。（3）冷壓成型：選擇400目的篩網(wǎng)將充分混合的合金粉末進(jìn)行篩選，后放入石墨模具中，用萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向壓制成型，壓力為70KN，施壓速率為3mm/min，保壓時(shí)間為2分鐘。（4）真空燒結(jié)：將冷壓成型后的合金試樣放入真空熱壓燒結(jié)爐中進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)工藝為：以6℃/min的升溫速率將試樣從室溫加熱到400℃，保溫30min，然后繼續(xù)以3℃/min的升溫速率將試樣從400℃加熱到630℃，與此同時(shí)，逐漸加壓至40MPa，后保溫保壓2小時(shí)，最后隨爐冷卻至室溫，然后取出。具體工藝路線圖如圖2.3所示。圖2.3熱壓燒結(jié)工藝圖圖2.4石墨模具6℃/min在400℃時(shí)保溫30分鐘3℃/min在630℃時(shí)保溫2小時(shí)隨爐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]鎂鈣合金力學(xué)性能及腐蝕行為的研究[D]. 鄭潔.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[8]切削參數(shù)對(duì)單點(diǎn)金剛石車削鋁合金6061-T6表面糙度的影響[D]. 李啟定.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
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[10]AZ31+1%RE鎂合金中針狀稀土相形成研究[D]. 沈輝.鄭州大學(xué) 2014



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