接骨螺釘是臨床中治療骨折常用的植入器械。鎂合金因具有可降解特性以及與人骨相匹配的力學(xué)性能而有望成為理想的用于接骨螺釘?shù)牟牧�。對鎂合金力學(xué)性能的研究主要集中在拉伸、壓縮、彎曲及疲勞性能等,而骨釘在植入時受到較高的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,且在標(biāo)準(zhǔn)中對金屬接骨螺釘?shù)呐まD(zhuǎn)性能有明確的要求,但是對鎂合金的扭轉(zhuǎn)性能卻缺乏較系統(tǒng)的研究。此外,過高的降解速率也會阻礙鎂合金植入器械的應(yīng)用。因而,本文研究組織對鎂合金的扭轉(zhuǎn)及降解性能的影響,并探索同時提高鎂合金扭轉(zhuǎn)性能和耐蝕性能的方法。本文以擠壓態(tài)WE43鎂合金（Mg-Y-Nd-Zr合金）為初始材料并對其進(jìn)行不同熱處理（固溶處理（T4）、時效處理（T5）和固溶時效處理（T6））,研究熱處理后組織對WE43扭轉(zhuǎn)性能的影響,并與其對拉伸性能的影響進(jìn)行對比,結(jié)果表明組織對扭轉(zhuǎn)和拉伸性能的影響不完全一致。晶粒細(xì)化提高扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和塑性,第二相提高扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度但降低塑性。晶粒尺寸和第二相對拉伸性能的影響與其對扭轉(zhuǎn)性能的影響相似�？棙�(gòu)的作用應(yīng)是導(dǎo)致熱處理后WE43的扭轉(zhuǎn)性能與拉伸性能變化不一致的重要因素。時效態(tài)WE43具有最高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和較高的扭轉(zhuǎn)塑性,同時具有最低的腐蝕速率,其腐蝕速率... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１已應(yīng)用的鎊合金醫(yī)療器械或潛在應(yīng)用：（ａ）心血管支架（德國Ｂｉｏｔｒｏｎｉｋ公司）｜１Ｕ｜；?（ｂ）縫??合線ＨＩ；?（ｃ）?ＭＡＧＮＥＺＩＸ？系列接骨螺釘（德國Ｓｙｎｔｅｌｌｉｘ?ＡＧ公司）ＩＵ｜；?（ｄ）釘板系統(tǒng)（ＪＤＢＭ）ｌｕｌ；??（ｅ）喉部顯微手術(shù)微夾（純鎂）叫⑴傷口縫合裝置（ＷＥ２１）％?（ｇ）骨科植入物Ｒ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ａｌｒｅａｄｙ?ｕｓｅｄ?Ｍｇ?ａｌｌｏｙ?ｍｅｄｉｃａｌ?ｄｅｖｉｃｅｓ?ｏｒ?ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ：?（ａ）?

．，ｍｍ，??兩通道的夾角＜ｐ和外轉(zhuǎn)角屮均為９０?°，因而通過該模具進(jìn)行ＥＣＡＰ時的道次應(yīng)??變量為０．９０７ｔ５７】。在進(jìn)行ＥＣＡＰ前，首先切出尺寸為（Ｄ１０ｍｍｘｌ２０ｍｍ的ＷＥ４３??棒材，將棒材側(cè)面打磨光滑以減�。牛茫粒袝r的摩擦。ＥＣＡＰ前在模具通道的側(cè)壁??涂抹Ｍ〇Ｓ２潤滑劑并裝配模具，然后使模具升溫至指定溫度。在樣品表面涂抹??Ｍ〇Ｓ２并將樣品插入通道中保溫１５分鐘，之后插入沖頭并使用最大壓力為２５Ｔ的??液壓機(jī)將樣品擠出，ＥＣＡＰ結(jié)束后迅速拆開模具并取出樣品。每道次ＥＣＡＰ后將??樣品重新打磨至０１０ｍｍ并將截面切割水平，之后重復(fù)上述步驟進(jìn)行后續(xù)道次的??ＥＣＡＰ。每進(jìn)行一道次ＥＣＡＰ后將樣品順時針旋轉(zhuǎn)９０。再進(jìn)行后一道次ＥＣＡＰ，??即ＥＣＡＰ是按照Ｂｅ路徑進(jìn)行。??

?第２章實(shí)驗(yàn)材料與方法???其中ｙ為切應(yīng)變，０?（ｒａｄ）為扭轉(zhuǎn)角，／？和Ｌ分別為試樣平行段的半徑和長??度（其中尺＝２．５?１〇１爪，／：＝１〇１１１１１１），７：（＂？３）為切應(yīng)力，７＇（１＾丨１１）為扭矩。??Ｒ５??＾?Ｒ?２．５??Ｉ?［］?－ＥＥＥｆｃ＾ＸＺＥ－＂＂??｜?ｈ－１０Ｈ?卜一ｉ〇——??圖２．２扭轉(zhuǎn)試樣示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｏｒｓｉｏｎａｌ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ．??圖２．３扭轉(zhuǎn)性能測試設(shè)備（接骨螺釘專用扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)：ＴＴＭ?ＳＯＩ）??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ?（Ｔｏｒｓｉｏｎ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ?ｆｏｒ?ｂｏｎｅ?ｓｃｒｅｗｓ：??ＴＴＭ?５０１）??２．３．２拉伸力學(xué)性能測試??為研究組織對扭轉(zhuǎn)和拉伸力學(xué)性能影響的異同，對不同樣品的拉伸力學(xué)性能??也進(jìn)行了測試。測試使用的片狀拉伸試樣如圖２．４所示，試樣的平行段尺寸為：??２０?ｍｍ＞＜４?ｍｍ＞＜２?ｍｍ。拉伸實(shí)驗(yàn)在Ｉｎｓｔｒｏｎ－５５６９萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸速??度為１?ｍｍ／ｍｉｎ。根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪出應(yīng)力－應(yīng)變曲線并通過曲線獲得抗拉強(qiáng)度％、??屈服強(qiáng)度仰和最大拉應(yīng)變（即延伸率）。拉伸斷口通過掃描電鏡進(jìn)行觀察。??拉伸試驗(yàn)每組設(shè)置三個平行樣。??１８??


本文編號：3140210