目前鎂及其合金的體外模擬降解實(shí)驗(yàn)大多為靜態(tài)浸泡降解實(shí)驗(yàn),而人體實(shí)際生理環(huán)境會(huì)對(duì)服役的鎂合金器械產(chǎn)生低頻動(dòng)態(tài)載荷作用,靜態(tài)應(yīng)力和動(dòng)態(tài)應(yīng)力的存在會(huì)改變鎂合金植入物的降解行為,直接影響其降解速率和降解機(jī)制。本文以AZ31B鎂合金為主要研究對(duì)象,構(gòu)建了模擬生理應(yīng)力環(huán)境的電化學(xué)試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)鎂合金進(jìn)行了模擬生理應(yīng)力環(huán)境的體外降解實(shí)驗(yàn),并研究了無(wú)應(yīng)力作用、靜態(tài)拉伸應(yīng)力作用、靜態(tài)壓縮應(yīng)力作用和循環(huán)拉壓交變應(yīng)力作用下鎂合金降解行為的變化,系統(tǒng)地對(duì)比研究了載荷大小、頻率、形式和浸泡時(shí)間對(duì)鎂合金降解行為和降解速率的影響,研究發(fā)現(xiàn):第二相顆粒在變形AZ31B鎂合金擠壓成型過(guò)程中沿拉拔方向分布,導(dǎo)致樣品表面出現(xiàn)沿軸向分布的帶狀腐蝕痕跡;腐蝕前期樣品基體表面缺少膜層防護(hù),腐蝕速率較快;隨著降解時(shí)間的延長(zhǎng),腐蝕產(chǎn)物和Ca-P相等沉積產(chǎn)物在樣品表面堆積,對(duì)侵蝕離子的擴(kuò)散和電荷的傳輸產(chǎn)生阻礙,而對(duì)基體產(chǎn)生一定的保護(hù)作用,從而減緩了純鎂和鎂合金的腐蝕速度,但純鎂的腐蝕速率相對(duì)較快。純鎂在降解過(guò)程中極化電阻呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),而AZ31B鎂合金的極化電阻呈現(xiàn)逐漸增大趨于穩(wěn)定的規(guī)律。相比于無(wú)應(yīng)力環(huán)境中的AZ31B鎂合金,...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物可降解鎂合金的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鎂的純化處理
        1.2.2 鎂的合金化
        1.2.3 鎂及其合金的表面改性
    1.3 人體生理應(yīng)力環(huán)境的環(huán)境特征
    1.4 應(yīng)力環(huán)境中鎂合金及其復(fù)合材料降解行為
        1.4.1 應(yīng)力環(huán)境中鎂合金的降解行為研究
        1.4.2 應(yīng)力環(huán)境中聚合物材料的降解行為研究
        1.4.3 應(yīng)力環(huán)境中鎂合金/聚合物復(fù)合材料的降解行為研究
    1.5 研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
    2.2 模擬生理應(yīng)力環(huán)境電化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    2.3 材料性能測(cè)試
        2.3.1 金相組織觀察
        2.3.2 浸泡液pH值測(cè)試
        2.3.3 樣品失重率測(cè)試
        2.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.5 表面形貌觀察
        2.3.6 腐蝕產(chǎn)物測(cè)定
    2.4 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
第三章 無(wú)應(yīng)力作用下鎂及其鎂合金的降解行為
    3.1 第二相分布對(duì)鎂合金降解行為的影響
        3.1.1 鎂合金的金相顯微組織
        3.1.2 第二相分布對(duì)鎂合金腐蝕形貌的影響
    3.2 鎂及其合金的降解行為
        3.2.1 溶液pH值及樣品失重率變化
        3.2.2 鎂及其合金的表面腐蝕形貌
        3.2.3 腐蝕產(chǎn)物成分
    3.3 電化學(xué)性能
        3.3.1 鎂及其合金降解過(guò)程中的開路電位及極化曲線
        3.3.2 無(wú)應(yīng)力作用下純鎂降解過(guò)程中的阻抗譜圖
        3.3.3 無(wú)應(yīng)力作用下鎂合金降解過(guò)程中的阻抗譜圖
    3.4 本章小結(jié)
第四章 靜態(tài)應(yīng)力環(huán)境中鎂合金的降解行為
    4.1 模擬靜態(tài)生理應(yīng)力環(huán)境中鎂合金的降解行為
        4.1.1 降解過(guò)程中溶液pH值變化
        4.1.2 降解過(guò)程中鎂合金失重率變化
        4.1.3 鎂合金表面腐蝕形貌
    4.2 靜態(tài)應(yīng)力作用下鎂合金的電化學(xué)行為
        4.2.1 鎂合金的動(dòng)電位極化曲線
        4.2.2 降解過(guò)程中鎂合金的交流阻抗譜圖
        4.2.3 不同靜態(tài)載荷作用下鎂合金的極化電阻
    4.3 拉伸載荷和壓縮載荷作用下的鎂合金降解速率
    4.4 鎂合金的腐蝕電流密度與外加應(yīng)力之間的數(shù)值模型
    4.5 靜態(tài)載荷作用下鎂合金的腐蝕機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 動(dòng)態(tài)應(yīng)力環(huán)境中鎂合金的降解行為
    5.1 模擬動(dòng)態(tài)生理應(yīng)力環(huán)境中鎂合金的降解行為
        5.1.1 降解過(guò)程中溶液pH值變化
        5.1.2 降解過(guò)程中鎂合金失重率及失重速率變化
        5.1.3 鎂合金的表面腐蝕形貌
    5.2 動(dòng)態(tài)拉壓交變應(yīng)力作用下鎂合金的電化學(xué)行為
        5.2.1 鎂合金的動(dòng)電位極化曲線
        5.2.2 鎂合金的交流阻抗譜圖
        5.2.3 鎂合金的極化電阻和腐蝕電流密度
    5.3 動(dòng)態(tài)載荷頻率與降解速率之間的理論模型
        5.3.1 動(dòng)態(tài)載荷下鎂合金腐蝕機(jī)制
        5.3.2 數(shù)值模型
    5.4 動(dòng)態(tài)交變載荷的頻率和振幅對(duì)鎂合金降解行為的影響
        5.4.1 靜態(tài)載荷及動(dòng)態(tài)載荷頻率特性曲線
        5.4.2 應(yīng)力大小和形式及頻率與降解行為的關(guān)系
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要成果



本文編號(hào)：3894561