發(fā)布時(shí)間：2020-04-05 09:00

【摘要】：作為最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料,鎂合金的密度和楊氏模量與人骨接近,能有效緩解應(yīng)力遮擋效應(yīng),被認(rèn)為是一種革命性的可降解金屬植入材料。鎂合金用作可降解金屬材料時(shí),雖能避免二次手術(shù),但在生物體內(nèi)降解速度過快。微弧氧化是一種有效的改善鎂合金性能的表面處理技術(shù)。本論文選用具有良好溶解性的EDTA-ZnNa_2作為含鋅電解質(zhì),分別在堿性和中性溶液中,通過改變電解液組成和電參數(shù),在有效提高鎂合金耐蝕性的前提下,將對(duì)人體有益的微量元素鋅引入涂層中,提高其生物相容性,實(shí)現(xiàn)表面膜層功能化。本論文主要開展了以下三方面的工作:(1)研究了堿性電解液中硅酸鈉和EDTA-ZnNa_2濃度對(duì)微弧氧化涂層表面形貌、化學(xué)組成、相結(jié)構(gòu)及其耐蝕性的影響,討論了Si和Zn元素進(jìn)入膜層的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明硅酸鈉在一定濃度范圍內(nèi)可以提高微弧氧化涂層的均勻程度、厚度、耐蝕性以及涂層中硅含量,但濃度過高,對(duì)膜層厚度及耐蝕性不利;EDTA-ZnNa_2是一種鎂合金的腐蝕劑,在較小濃度范圍內(nèi),EDTA-ZnNa_2能夠提高膜層中Zn含量,但隨著EDTA-ZnNa_2濃度增加,膜層耐蝕性降低,甚至可能導(dǎo)致鎂合金表面不能順利成膜。(2)在含胺鹽的中性溶液中,采用正交實(shí)驗(yàn)研究工藝參數(shù)對(duì)含氧化膜耐蝕性和鋅含量的影響。研究表明使用一步微弧氧化,能在WE43鎂合金表面成功制備含鋅量最高為4.12 wt.%的涂層。影響氧化膜中Zn元素含量的大小順序?yàn)?EDTA-ZnNa_2NH_4HF_2H_3PO_4植酸;影響氧化膜耐蝕性的主次順序?yàn)?EDTA-ZnNa_2NH_4HF_2植酸H_3PO_4,且在一定氧化時(shí)間范圍內(nèi),隨著氧化時(shí)間延長(zhǎng),膜層中Zn元素含量逐漸降低,膜層厚度有增加趨勢(shì)。(3)在中性溶液中,研究EDTA-ZnNa_2濃度對(duì)含鋅微弧氧化涂層表面形貌、成分、耐蝕性和生物相容性的影響。結(jié)果表明:隨著EDTA-ZnNa_2濃度增加,微弧氧化膜層耐蝕性稍降低,膜層中Zn含量增加,但當(dāng)EDTA-ZnNa_2濃度增加到一定程度后,膜層中Zn含量不再增加;制備的含鋅微弧氧化膜層具有良好的生物相容性,在微弧氧化膜層表面細(xì)胞具有較好的細(xì)胞黏附性,未顯示明顯細(xì)胞毒性,能較明顯促進(jìn)細(xì)胞的增值和分化,當(dāng)EDTA-ZnNa_2濃度為6 g/L時(shí),氧化膜的促成骨細(xì)胞分化作用最好。
【圖文】：

化電源如圖 2-1 所示。該電處理，該電源采用了先進(jìn)的，并且具有良好的輸出波形脈沖和負(fù)脈沖輸出組成。并率可在 50~3000Hz 之間調(diào)節(jié)流、恒功率三種模式。當(dāng)00 V，負(fù)脈沖的電壓可調(diào)節(jié)表面的變化而變化。當(dāng)在恒脈沖電流的調(diào)節(jié)范圍為 0~變化。工作頻率可在 50~30氧化過程簡(jiǎn)化示意圖表示整和電源系統(tǒng)。其中冷卻系為兩極，本試驗(yàn)中陰極為不

圖 2-2 微弧氧化實(shí)驗(yàn)過程示意圖Fig. 2-2 The schematic diagram of micro arc oxidation experiment.路線綜合考慮微弧氧化工藝制備的氧化試樣性能，，擬采取以藝，并研究氧化膜的各種性能：確定能夠成膜的電解液成分正交試驗(yàn)適當(dāng)工藝參數(shù)組合鎂合金 WE43
【學(xué)位授予單位】：江西科技師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R318.08;TG174.4

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本文編號(hào)：2614810