鎂基生物材料具有良好的生物相容性和可降解性,是一種理想的人體植入材料,目前用于血管支架和骨內(nèi)固定材料方面的生物可降解研究已取得了較大進(jìn)展。但鎂及其合金由于其力學(xué)性能較低、在人體內(nèi)降解速度過快進(jìn)而導(dǎo)致其力學(xué)性能消失,已成為限制其在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用的最大障礙。因此,提高鎂及其合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能已成為科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)之一合金化和變形等加工處理是提高鎂基生物材料力學(xué)性能和耐腐蝕性能的有效手段。論文首先從雜質(zhì)Fe含量、變形狀態(tài)等方面研究了鎂在Hanks’溶液中的腐蝕規(guī)律；然后采用合金化的方法,利用生物相容性能較好的Zn和Mn元素以及微量的稀土元素（RE）制備Mg-Zn系和Mg-Mn-RE合金；最后采取了常規(guī)擠壓和等通道擠壓（ECAP）兩種方法,對比研究了常規(guī)擠壓和等通道擠壓對鎂及其合金微觀組織、力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X-射線衍射儀分析了材料的微觀組織。用電子萬能材料試驗機(jī)和微觀硬度測試儀測試了材料的室溫力學(xué)性能。用電化學(xué)和體外浸泡試驗系統(tǒng)檢測了材料的腐蝕行為。所得結(jié)論具體內(nèi)容如下：1.鎂中Fe元素含量越低,鎂晶粒越細(xì)小,鎂在Hanks’溶液中耐腐蝕越... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景意義
    1.2 鎂及其合金的基本特性
        1.2.1 物理特性
        1.2.2 晶體特性
        1.2.3 力學(xué)性能
        1.2.4 化學(xué)性質(zhì)
    1.3 鎂及其合金研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鎂及其合金的強(qiáng)化途徑
        1.3.2 鎂及其合金的強(qiáng)化元素
        1.3.3 鎂及其合金的生物腐蝕
    1.4 本文研究目標(biāo)、研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
第2章 實驗材料、工藝和方法
    2.1 實驗材料、儀器和設(shè)備
    2.2 鎂合金的制備
        2.2.1 鎂合金的成分
        2.2.2 鎂及其合金的熔煉
    2.3 鎂合金的熱處理
    2.4 鎂及其合金的擠壓
        2.4.1 常規(guī)擠壓
        2.4.2 等通道擠壓
    2.5 鎂及其合金的微觀組織觀察
        2.5.1 金相組織
        2.5.2 掃描電鏡
        2.5.3 晶粒度的測量
        2.5.4 X射線衍射分析
    2.6 鎂及其合金的力學(xué)性能測試
        2.6.1 抗拉強(qiáng)度
        2.6.2 抗彎強(qiáng)度
        2.6.3 硬度測試
    2.7 鎂及其合金的腐蝕性能測試
        2.7.1 析氫測試法
        2.7.2 重量損失法
        2.7.3 電化學(xué)測試法
第3章 Mg-Zn系鎂合金的組織與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 Mg-Zn系鎂合金的微觀組織
        3.3.1 鑄態(tài)的微觀組織
        3.3.2 均勻化態(tài)的微觀組織
        3.3.3 擠壓態(tài)的微觀組織
    3.4 Mg-Zn系鎂合金的力學(xué)性能
        3.4.1 XRD分析
        3.4.2 鑄態(tài)鎂合金的力學(xué)性能
        3.4.3 添加稀土對鎂合金力學(xué)性能的影響
        3.4.4 擠壓溫度對鎂及其合金力學(xué)性能的影響
    3.5 Mg-Zn系鎂合金的腐蝕降解性能
        3.5.1 腐蝕速率測試結(jié)果
        3.5.2 電化學(xué)腐蝕分析
        3.5.3 腐蝕形貌
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Mg和Mg-Mn-RE鎂合金的組織與性能
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 Mg與Mg-Mn-RE合金的微觀組織
    4.4 Mg-Mn-RE合金的力學(xué)性能
        4.4.1 XRD分析
        4.4.2 擠壓比對鎂合金力學(xué)性能的影響
        4.4.3 鎂及其合金強(qiáng)化機(jī)制分析
    4.5 Mg和Mg-Mn-RE鎂合金的腐蝕降解性能
        4.5.1 鐵含量對鎂腐蝕的影響
        4.5.2 擠壓工藝不同對鎂腐蝕的影響
        4.5.3 擠壓比對腐蝕性能的影響
        4.5.4 電化學(xué)腐蝕分析
        4.5.5 腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物
    4.6 本章小結(jié)
第5章 Mg和Mg-Zn鎂合金的等通道擠壓研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 鑄態(tài)鎂等通道擠壓的組織與力學(xué)性能
        5.3.1 鑄態(tài)鎂等通道擠壓變形的形貌
        5.3.2 等通道擠壓對鑄態(tài)鎂微觀組織的影響
        5.3.3 等通道擠壓對鑄態(tài)鎂力學(xué)性能的影響
    5.4 擠壓態(tài)鎂及其合金等通道擠壓的組織與力學(xué)性能
        5.4.1 等通道擠壓對擠壓態(tài)鎂及其合金微觀組織的影響
        5.4.2 等通道擠壓對擠壓態(tài)鎂及其合金力學(xué)性能的影響
    5.5 鎂及其合金等通道擠壓的腐蝕降解性能
        5.5.1 擠壓路徑對鎂腐蝕速率的影響
        5.5.2 擠壓道次對鎂及其合金腐蝕速率的影響
        5.5.3 擠壓溫度對鎂腐蝕速率的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]鑄態(tài)和擠壓變形態(tài)Mg-Zn-Al-Re鎂合金的室溫和高溫力學(xué)性能[J]. 張靜,袁付慶,黃浩.  稀有金屬材料與工程. 2013(03)

博士論文
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本文編號：3308506