本文關(guān)鍵詞：Mg-Y基生物材料結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和降解性能研究

  更多相關(guān)文章： Mg-Y基生物材料 反擠壓 甩絲 力學(xué)性能 降解行為

【摘要】：鎂合金由于其優(yōu)良的力學(xué)性能、生物可降解性以及生物相容性等優(yōu)點(diǎn),近年來成為生物材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。Y元素是一種制備鎂基生物材料的有效合金元素。在鎂合金中添加Y元素不僅能提高合金的力學(xué)性能,而且還能提高合金的防腐蝕性能。尤為重要的是,Y元素毒性小,能夠通過代謝排出體外。因此,Mg-Y基生物材料在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要討論了反擠壓工藝和甩絲工藝對(duì)Mg-Y基合金的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和降解行為的影響。研究表明,反擠壓態(tài)Mg-Y基合金主要由規(guī)則形貌多邊形晶粒和細(xì)小的析出相組成。該合金在時(shí)效溫度200℃和300℃條件下表現(xiàn)出明顯的時(shí)效硬化特性。由于細(xì)化的顯微組織,析出相的彌散分布和亞穩(wěn)析出相的存在,導(dǎo)致時(shí)效反擠壓態(tài)Mg-Y基合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能。反擠壓態(tài)Mg-Y基合金的氫脆現(xiàn)象隨著時(shí)效時(shí)間的增加更加明顯。隨著溶液中離子濃度的增加,浸泡后的反擠壓態(tài)Mg-Y基合金的力學(xué)性能明顯降低。這些結(jié)果為我們了解人體環(huán)境中鎂基移植材料力學(xué)性能的降低提供了一定的借鑒意義。由于實(shí)驗(yàn)室條件有限,要推斷反擠壓態(tài)Mg-7Y-0.5Zn生物移植材料在人體環(huán)境中的力學(xué)完整性,僅僅是通過室溫條件下在大氣環(huán)境中短暫的力學(xué)性能測試是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為了更好的說明問題有待于進(jìn)一步的生物實(shí)驗(yàn)。通過研究改良的甩絲工藝制備的Mg-Y基微米絲,我們可以得到以下結(jié)論:經(jīng)過甩絲工藝處理得到的Mg-Y基微米絲具有優(yōu)良的力學(xué)性能和合適的降解速率。當(dāng)甩絲速度為40m/s時(shí),我們通過改良的甩絲工藝能得到組織均勻,直徑約為45μm圓柱狀Mg-Y基微米絲,該微米絲具有優(yōu)良的力學(xué)性能和合適的延伸率。Mg-Y基微米絲優(yōu)良的力學(xué)性能與Y原子的固溶強(qiáng)化、細(xì)小的晶粒和生成了非晶相有關(guān)。由于第二相的減少和均勻的顯微組織導(dǎo)致腐蝕過程中點(diǎn)蝕和微電池的消除。Mg-Y基微米絲在SBF溶液中顯示了良好的抗腐蝕性能,其降解速率只有0.366mm/y,相當(dāng)于鑄態(tài)合金降解速率的1/10。Mg-Y基微米絲具有優(yōu)良的力學(xué)性能和合適的降解速率為生物移植材料的開發(fā)提供了一點(diǎn)的先決條件。而且,甩絲工藝是一種直接制備微米絲來紡織鎂基生物支架材料的有效工藝。
【關(guān)鍵詞】：Mg-Y基生物材料 反擠壓 甩絲 力學(xué)性能 降解行為
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG379
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9
• 1.2 MG-Y基生物材料的制備方法9-11
• 1.3 MG-Y基生物材料的的力學(xué)性能11
• 1.4 MG-Y基生物材料的的降解行為11-13
• 1.4.1 鎂合金的腐蝕機(jī)理11-12
• 1.4.2 提高M(jìn)g-Y合金耐蝕性的探索12-13
• 1.5 MG-Y基生物材料的生物安全性13-14
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法以及分析手段15-21
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料制備15-16
• 2.2 反擠壓工藝16-17
• 2.3 甩絲工藝17-18
• 2.4 檢測方法及設(shè)備18-21
• 2.4.1 光學(xué)組織分析18
• 2.4.2 XRD物相分析18
• 2.4.3 SEM分析18
• 2.4.4 TEM分析18-19
• 2.4.5 硬度測試19
• 2.4.6 拉伸性能測試19-20
• 2.4.7 腐蝕性能分析20-21
• 第3章 反向擠壓對(duì)MG-Y-ZN合金結(jié)構(gòu)和性能的影響21-33
• 3.1 MG-7Y-0.5ZN合金的顯微結(jié)構(gòu)21-23
• 3.2 時(shí)效硬化行為23-26
• 3.3 合金在氫氣環(huán)境中的力學(xué)性能26-29
• 3.4 合金在不同溶液中浸泡后的力學(xué)性能29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第4章 甩絲工藝對(duì)MG-Y-ZN合金結(jié)構(gòu)和性能的影響33-44
• 4.1 微米絲的微觀結(jié)構(gòu)34-36
• 4.2 力學(xué)性能研究36-39
• 4.3 降解行為研究39-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-52
• 致謝52-53
• 作者簡介53

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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4 范s，

本文編號(hào)：735643