發(fā)布時間：2017-09-07 06:07

  本文關鍵詞：鎂合金及其微弧氧化膜在人體模擬環(huán)境中的腐蝕研究

  更多相關文章： 鎂合金 微弧氧化 模擬體液 耐蝕性 水熱處理

【摘要】：鎂合金作為生物醫(yī)用材料,其密度與人骨密度極為相近,是人體的必須微量元素之一,并且鎂合金擁有強度高、彈性模量低等特點,是二十一世紀重點研究的生物可降解材料之一。但是,由于鎂合金的化學性質十分活潑,使其在使用過程中極容易受到腐蝕,嚴重限制了鎂合金的實際應用。微弧氧化技術是一種新型有效的生物醫(yī)用材料表面改性方法,可以在金屬表面原位生長陶瓷氧化層,提高材料的耐蝕性。本論文中主要研究了鎂合金及其微弧氧化試樣在SBF溶液中的耐蝕性,并探究了水熱后處理對微弧氧化膜性能的影響。通過浸泡實驗、電化學交流阻抗和極化曲線方法分析鎂合金試樣的耐蝕性,采用X射線能譜、X射線衍射和掃面電子顯微鏡分析鎂合金及其表面微弧氧化膜的化學成分、相組成和表面形貌。主要內容如下：1.比較了幾種常見的商用鎂合金ZK60、AM60、AZ91D和AZ31在SBF溶液中的耐蝕性和生物相容性。在SBF溶液中浸泡后,鎂合金表面均有Ca、P元素的沉積,并且AZ91D鎂合金耐蝕性最強。2.通過研究不同微弧氧化時間下形成氧化膜的表面形貌、化學成分和耐蝕性,分析微弧氧化膜的形成過程及特點。浸泡在SBF溶液中的微弧氧化膜表面有羥基磷灰石沉積,具有誘導骨生長的能力,并且當微弧氧化時間控制為10min時,得到的氧化層具有最強的耐蝕性。3.利用水熱技術對微弧氧化膜進行后處理,研究了水熱反應溫度和水熱反應溶液成分對微弧氧化膜耐蝕性的影響。水熱反應溫度的升高可以提高微弧氧化膜的耐蝕性,不同水熱反應溶液的化學成分及濃度對改善氧化層的性能也有一定的影響。
【關鍵詞】：鎂合金 微弧氧化 模擬體液 耐蝕性 水熱處理
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-18
• 第一章 緒論18-38
• 1.1 課題背景18-19
• 1.2 鎂及鎂合金在生物醫(yī)用材料領域的優(yōu)勢19
• 1.3 鎂及鎂合金的腐蝕特點19-24
• 1.3.1 鎂合金腐蝕機理20
• 1.3.2 鎂合金腐蝕類型20-22
• 1.3.3 影響鎂合金耐蝕性的因素22-24
• 1.4 提高鎂合金耐蝕性的方法24-28
• 1.4.1 高純鎂合金及新合金的開發(fā)24
• 1.4.2 快速凝固技術24-25
• 1.4.3 熱處理技術25
• 1.4.4 表面改性技術25-28
• 1.5 微弧氧化技術的研究現(xiàn)狀28-36
• 1.5.1 微弧氧化技術概述28-29
• 1.5.2 微弧氧化技術基本原理29-32
• 1.5.3 微弧氧化的影響因素32-35
• 1.5.4 微弧氧化的后處理35-36
• 1.6 選題目的和主要研究內容36-38
• 第二章 實驗方法38-46
• 2.1 實驗材料與化學藥品38-40
• 2.1.1 實驗材料38-39
• 2.1.2 實驗用化學藥品39-40
• 2.2 實驗裝置及工藝參數(shù)40-43
• 2.2.1 微弧氧化處理工藝40-41
• 2.2.2 水熱處理工藝41-43
• 2.3 鎂合金及其表面微弧氧化層的性能研究43-46
• 2.3.1 膜厚度測試43
• 2.3.2 表面形貌分析43-44
• 2.3.3 表面化學成分和相組成分析44
• 2.3.4 浸泡實驗44-45
• 2.3.5 電化學測試45-46
• 第三章 四種鎂合金在SBF溶液中的腐蝕行為研究46-58
• 3.1 浸泡實驗結果46-48
• 3.1.1 表面形貌分析46-47
• 3.1.2 失重法評價47-48
• 3.2 鎂合金表面腐蝕產物分析48-52
• 3.2.1 表面形貌分析48-49
• 3.2.2 化學組成分析49-50
• 3.2.3 相組成分析50-51
• 3.2.4 腐蝕機理51-52
• 3.3 電化學測試分析52-55
• 3.3.1 電化學極化曲線52-53
• 3.3.2 電化學交流阻抗53-55
• 3.4 本章小結55-58
• 第四章 AZ91D鎂合金微弧氧化成膜過程及耐蝕性研究58-76
• 4.1 微弧氧化膜厚度測試58-59
• 4.2 微弧氧化膜的形貌分析59-62
• 4.2.1 表面形貌分析59-61
• 4.2.2 截面形貌分析61-62
• 4.3 微弧氧化膜成分分析62-64
• 4.3.1 化學成分分析62-63
• 4.3.2 相組成分析63-64
• 4.4 電化學測試分析64-68
• 4.4.1 電化學極化曲線64-66
• 4.4.2 電化學交流阻抗66-68
• 4.5 浸泡實驗68-74
• 4.5.1 浸泡后微弧氧化層的表面形貌68-70
• 4.5.2 浸泡后微弧氧化層的化學成分70-71
• 4.5.3 氧化層阻抗值隨浸泡時間的變化71-74
• 4.6 本章小結74-76
• 第五章 水熱后處理對AZ91D鎂合金微弧氧化層性能的影響76-90
• 5.1 水熱后處理溫度對微弧氧化層的影響76-82
• 5.1.1 微弧氧化層的形貌分析76-78
• 5.1.2 化學成分及相組成分析78-80
• 5.1.3 電化學極化曲線測試分析80-82
• 5.2 水熱反應溶液中添加劑對微弧氧化層的影響82-89
• 5.2.1 微弧氧化層的形貌分析82-84
• 5.2.2 微弧氧化層的成分分析84-85
• 5.2.3 電化學測試分析85-89
• 5.3 本章小結89-90
• 第六章 結論90-92
• 參考文獻92-98
• 致謝98-100
• 發(fā)表論文100-102
• 作者和導師簡介102-103
• 學位論文答辯委員會決議書103-104

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 高家誠;胡德;宋長江;;醫(yī)用鎂合金降解及其對人體的影響[J];功能材料;2012年19期

2 郭遠軍;寧成云;譚幗馨;黃閃閃;熊文名;朱紅;;鎂合金表面等離子噴涂鈣/磷涂層在SBF中的降解行為研究[J];稀有金屬材料與工程;2012年11期

3 周貴;侯曉蓓;張東衡;胡兆燕;;生物醫(yī)用鎂合金改性方法的比較[J];透析與人工器官;2011年02期

4 張佳;宗陽;付彭懷;袁廣銀;丁文江;;鎂合金在生物醫(yī)用材料領域的應用及發(fā)展前景[J];中國組織工程研究與臨床康復;2009年29期

，

本文編號：807836