發(fā)布時(shí)間：2017-09-07 06:07

  本文關(guān)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

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【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(qiáng)度高、彈性模量低等特點(diǎn),是二十一世紀(jì)重點(diǎn)研究的生物可降解材料之一。但是,由于鎂合金的化學(xué)性質(zhì)十分活潑,使其在使用過程中極容易受到腐蝕,嚴(yán)重限制了鎂合金的實(shí)際應(yīng)用。微弧氧化技術(shù)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(zhǎng)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(duì)微弧氧化膜性能的影響。通過浸泡實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)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(xué)成分、相組成和表面形貌。主要內(nèi)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(qiáng)。2.通過研究不同微弧氧化時(shí)間下形成氧化膜的表面形貌、化學(xué)成分和耐蝕性,分析微弧氧化膜的形成過程及特點(diǎn)。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(dǎo)骨生長(zhǎng)的能力,并且當(dāng)微弧氧化時(shí)間控制為10min時(shí),得到的氧化層具有最強(qiáng)的耐蝕性。3.利用水熱技術(shù)對(duì)微弧氧化膜進(jìn)行后處理,研究了水熱反應(yīng)溫度和水熱反應(yīng)溶液成分對(duì)微弧氧化膜耐蝕性的影響。水熱反應(yīng)溫度的升高可以提高微弧氧化膜的耐蝕性,不同水熱反應(yīng)溶液的化學(xué)成分及濃度對(duì)改善氧化層的性能也有一定的影響。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 微弧氧化 模擬體液 耐蝕性 水熱處理
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)19
• 1.3 鎂及鎂合金的腐蝕特點(diǎn)19-24
• 1.3.1 鎂合金腐蝕機(jī)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(shù)24-25
• 1.4.3 熱處理技術(shù)25
• 1.4.4 表面改性技術(shù)25-28
• 1.5 微弧氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀28-36
• 1.5.1 微弧氧化技術(shù)概述28-29
• 1.5.2 微弧氧化技術(shù)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?jī)?nèi)容36-38
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法38-46
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與化學(xué)藥品38-40
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料38-39
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)用化學(xué)藥品39-40
• 2.2 實(shí)驗(yàn)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(cè)試43
• 2.3.2 表面形貌分析43-44
• 2.3.3 表面化學(xué)成分和相組成分析44
• 2.3.4 浸泡實(shí)驗(yàn)44-45
• 2.3.5 電化學(xué)測(cè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果46-48
• 3.1.1 表面形貌分析46-47
• 3.1.2 失重法評(píng)價(jià)47-48
• 3.2 鎂合金表面腐蝕產(chǎn)物分析48-52
• 3.2.1 表面形貌分析48-49
• 3.2.2 化學(xué)組成分析49-50
• 3.2.3 相組成分析50-51
• 3.2.4 腐蝕機(jī)理51-52
• 3.3 電化學(xué)測(cè)試分析52-55
• 3.3.1 電化學(xué)極化曲線52-53
• 3.3.2 電化學(xué)交流阻抗53-55
• 3.4 本章小結(jié)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(cè)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(xué)成分分析62-63
• 4.3.2 相組成分析63-64
• 4.4 電化學(xué)測(cè)試分析64-68
• 4.4.1 電化學(xué)極化曲線64-66
• 4.4.2 電化學(xué)交流阻抗66-68
• 4.5 浸泡實(shí)驗(yàn)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(xué)成分70-71
• 4.5.3 氧化層阻抗值隨浸泡時(shí)間的變化71-74
• 4.6 本章小結(jié)74-76
• 第五章 水熱后處理對(duì)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(duì)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(xué)成分及相組成分析78-80
• 5.1.3 電化學(xué)極化曲線測(cè)試分析80-82
• 5.2 水熱反應(yīng)溶液中添加劑對(duì)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(xué)測(cè)試分析85-89
• 5.3 本章小結(jié)89-90
• 第六章 結(jié)論90-92
• 參考文獻(xiàn)92-98
• 致謝98-100
• 發(fā)表論文100-102
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介102-103
• 學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書103-104

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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

2 郭遠(yuǎn)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(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展前景[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2009年29期

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本文編號(hào)：807836