鎂及鎂合金質(zhì)輕,它的力學(xué)性能和人骨接近,其生物相容性及生物活性在生物醫(yī)用植入金屬材料中十分突出。鎂是人體不可缺少的元素之一,需求量大,它不僅參與人體新陳代謝還在人體生理環(huán)境中起到很重要的作用,適于植入人體,被科研工作者視為最有潛力的生物醫(yī)用可降解骨植入材料。為了改善它的防腐蝕性能,進(jìn)行表面處理是對鎂合金進(jìn)行防護(hù)的有效方法。本文采用化學(xué)轉(zhuǎn)化、化學(xué)鍍等方法在AZ91D鎂合金表面制備了錫鋅復(fù)合膜層,并且研究了以Ca-P膜為基底浸錫浸鋅膜層的復(fù)合。上述膜層均是為了改善鎂合金易在皮下大量析氫、在生物體內(nèi)快速腐蝕降解等一系列缺點(diǎn),使得鎂合金在生物醫(yī)用這條道路上走的更遠(yuǎn)。首先在AZ91D鎂合金表面通過浸鍍法分別浸錫、浸鋅,通過控制單一變量法以p H值和溫度為參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過比較SEM觀察膜層表面微觀形貌及電化學(xué)工作站測試陽極極化曲線,得到最佳浸錫及浸鋅制膜工藝,在最佳制膜工藝下制備錫鋅復(fù)合膜層,研究浸鍍層數(shù)對膜層微觀形貌及電化學(xué)方面的影響,通過膜層掃描電鏡微觀形貌及極化曲線比較分析,當(dāng)鍍膜層數(shù)為11層時(shí)膜層綜合性能最佳,經(jīng)過能譜分析及X射線衍射分析確定膜層物相主要成分為錫酸鋅、錫酸鎂、氟化鎂等,對... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂、鎂合金及其應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 鎂及鎂合金
        1.2.2 鎂合金應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 生物醫(yī)用材料的概述
        1.3.1 生物醫(yī)用材料及其分類
        1.3.2 對生物醫(yī)用金屬材料的性能要求
    1.4 生物醫(yī)用鎂合金的性能優(yōu)勢及存在的問題
        1.4.1 鎂合金的性能優(yōu)勢
        1.4.2 鎂合金作為植入材料存在的問題
    1.5 鎂合金耐蝕性改善及防腐蝕方法
        1.5.1 鎂合金耐蝕性差的原因
        1.5.2 提高鎂合金耐蝕性的技術(shù)方法
            1.5.2.1.鎂合金表面防護(hù)方法
                1.5.2.1.1 表面調(diào)制處理
                1.5.2.1.2 金屬層
                1.5.2.1.3 有機(jī)涂層
                1.5.2.1.4 表面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理
    1.6 本論文研究的意義和內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備、工藝流程以及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)材料、儀器以及藥品
    2.3 實(shí)驗(yàn)進(jìn)程
        2.3.1 鎂合金表面膜層制備基本工藝流程
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.4 研究方法
        2.4.1 表面微觀形貌與成分分析
        2.4.2 物相與組成成分分析
        2.4.3 腐蝕性能測試
            2.4.3.1 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
            2.4.3.2 浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)
            2.4.3.3 腐蝕速度測試
第三章 AZ91D鎂合金表面浸錫浸鋅及錫鋅復(fù)合膜層的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 浸錫工藝探索
        3.2.1 pH值對膜層性能的影響
        3.2.2 溫度變化對膜層性能的影響
    3.3 浸鋅工藝探索
        3.3.1 pH值變化對膜層性能的影響
        3.3.2 溫度變化對膜層性能的影響
    3.4 錫鋅復(fù)合膜層的制備及探索
        3.4.1 錫鋅復(fù)合膜層的制備
        3.4.2 AZ91D鎂合金表面錫鋅復(fù)合膜層物相分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 AZ91D鎂合金表面鈣系磷酸鹽膜層及錫鋅復(fù)合膜層的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同工藝參數(shù)對膜層的影響
        4.2.1 鍍液pH值對膜層的影響
        4.2.2 反應(yīng)溫度對膜層的影響
    4.3 AZ91D鎂合金表面鈣磷膜物相分析
    4.4 鈣磷膜與錫鋅復(fù)合膜層的制備及性能研究
        4.4.1 鈣磷膜與錫鋅復(fù)合膜層表面微觀形貌分析
        4.4.2 鈣磷膜與錫鋅復(fù)合膜層表面耐蝕性分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 AZ91D鎂合金表面膜層腐蝕浸泡研究
    5.1 膜層電化學(xué)分析
    5.2 AZ91D鎂合金表面膜層浸泡分析
        5.2.1 浸泡腐蝕宏觀形貌分析
        5.2.2 浸泡腐蝕微觀形貌分析
        5.2.3 浸泡pH值分析
        5.2.4 浸泡增重及腐蝕速率分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]生物醫(yī)用材料316L不銹鋼的磨損腐蝕特性研究[J]. 王安東,戴起勛.  金屬熱處理. 2005(03)
[6]21世紀(jì)綠色工程材料——Mg合金[J]. 黃曉艷,周宏.  南方金屬. 2004(03)
[7]壓鑄鎂合金表面處理工藝研究[J]. 尹延紅,佟國棟,劉海峰.  特種鑄造及有色合金. 2004(01)
[8]鎂合金無鉻表面處理現(xiàn)狀和前景[J]. 趙明,吳樹森,羅吉榮,毛有武.  鑄造. 2003(07)
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博士論文
[1]鎂合金表面有機(jī)涂層和化學(xué)鍍層的研究[D]. 李光玉.吉林大學(xué) 2006

碩士論文
[1]生物醫(yī)用Mg-Sn-Zn-Mn合金的顯微組織及性能研究[D]. 楊寶林.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]鎂合金表面鋅系磷化膜制備工藝及性能研究[D]. 游麗英.吉林大學(xué) 2007



本文編號：3485210