【摘要】：冠狀動脈支架植入術(shù)是一種治療冠狀動脈粥樣硬化的一種方式,由于可降解生物醫(yī)用金屬材料本身具有優(yōu)良的力學(xué)性能及合適的耐腐蝕性能,引發(fā)了廣大研究者的興趣。過去很長一段時間研究者對鎂及其合金和鐵及其合金研究較多,但是鎂及其合金降解過快,支架未能滿足服役任務(wù)就己經(jīng)失去力學(xué)性能完整性;鐵及其合金降解過慢,會引發(fā)類似惰性金屬的問題。鋅的標準電極電位介于鎂和鐵之間,理論上來說,鋅具有更合適的耐腐蝕性能,所以吸引了廣大研究者的興趣。純鋅力學(xué)性能差,限制了其作為生物材料的發(fā)展;另外鋅是密排六方結(jié)構(gòu),滑移系少,塑性變形能力差,所以提升鋅的力學(xué)性能,制備出符合臨床上需要的薄壁,細長且壁厚分布均勻的微細管材是急需解決的問題。本文采用熱擠壓+多道次長芯軸拉拔制備血管支架用鋅合金微細管材。合金成分選用Zn-1.5Mg和Zn-1.5Mg-0.2Nd合金。利用金相顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM)對鑄態(tài)合金及管材進行顯微組織分析,研究管材加工過程中的組織變化;通過拉伸試驗,硬度測試對管材力學(xué)性能進行表征;采用電化學(xué),失重試驗對管材耐腐蝕性能進行表征。研究表明:鑄態(tài)Zn-1.5Mg合金組織由鋅固溶體和少量分布在晶界處的Mg2Zn11相組成;鑄態(tài)Zn-1.5Mg-0.2Nd合金組織由鋅的固溶體、Mg2Zn11相和NdZn11相組成,Mg2Zn11相分布在晶界處,少量NdZn11相在基體和晶界處。鑄態(tài)Zn-1.5Mg鑄態(tài)合金在330℃下熱處理3d后,晶界處的Mg2Zn11相固溶到基體中去,組織為等軸晶;Zn-1.5Mg-0.2Nd鑄態(tài)合金在330℃下熱處理4d,合金組織為鋅的固溶體、Mg2Zn11相和NdZn11相,第二相尺寸減小,數(shù)量明顯減少。Zn-1.5Mg合金在熱擠壓過程中發(fā)生完全動態(tài)再結(jié)晶,經(jīng)過熱擠壓之后,晶粒明顯細化,在金相組織中沒有觀察到明顯的第二相存在;擠壓溫度越高,管坯晶粒越粗大:Zn-1.5Mg-0.2Nd合金經(jīng)過熱擠壓之后,晶粒尺寸明顯變小,Mg2Zn11相在擠壓過程中破碎,沿著擠壓流變方向分布,鎂元素在擠壓過程中析出,導(dǎo)致Mg2Zn11相數(shù)量明顯增多,尺寸增大。Zn-1.5Mg合金再結(jié)晶溫度高于室溫,Zn1.5Mg-0.2Nd合金在室溫下就可以發(fā)生再結(jié)晶;拉拔態(tài)Zn-1.5Mg合金管材的金相組織為包含畸變組織的等軸晶,Zn-1.5Mg-0.2Nd管材的金相組織為鋅的固溶體、Mg2Zn11相和NdZn11相。不同加工參數(shù)下得到的Zn-1.5Mg微管力學(xué)性能各不相同,力學(xué)性能最好的微細管材抗拉強度可以達到217.03MPa,延伸率達到25.4%。φ2.44mmZn-1.5Mg-0.2Nd合金微管抗拉強度達到271.6MPa,延伸率達到10.1%。通過對Zn-1.5Mg-0.2Nd管材進行電化學(xué)測試,失重測試可以發(fā)現(xiàn)鋅合金管材具有良好的耐腐蝕性能。φ2.44mmZn-1.5Mg-0.2Nd管材在SBF中浸泡14d(天),浸泡期間微細管材呈現(xiàn)出均勻腐蝕,沒有出現(xiàn)明顯的足以影響管材力學(xué)性能的點蝕坑。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG146.13;R318.08
【圖文】：

技術(shù)路線

逡逑表２．邋１鑄態(tài)鋅鎂基合金理論成分逡逑含量（Ｗｔ．°／ｏ）逡逑合金逡逑Ｍｇ邐ＮｄＺｎ－１．５Ｍｇ邐１．５邐０ｌ．５Ｍｇ－０．２Ｎｄ邐１．５邐０．２的選擇逡逑ｎ－ｌ．５Ｍｇ－０．２Ｎｄ合金成分進行設(shè)計并且使用金相組織中觀察到Ｚｎ－ｌ．５Ｍｇ－０．２Ｎｄ鑄態(tài)合確定大塊的灰白色區(qū)域是鋅的固溶體，晶在金相顯微鏡下還觀察到許多細小的顆粒狀粒狀組織，對合金進行了邋ＳＥＭＥＤＳ分析。逡逑

逡逑金得到合金的ＳＥＭ組織及ＥＤＳ分析。從圖２．１可以得出在光學(xué)顯微鏡下觀察到逡逑的細小的顆粒狀組織是鐵元素與鋅基體形成第二相；鐵元素并不是預(yù)先加入的逡逑合金元素，所以就鑄態(tài)合金中的鐵元素由來進行了一番調(diào)查。書籍上記載，最開逡逑始鋅合金熔煉使用的就是鐵坩堝，并且鐵坩堝中鐵元素在熔煉過程中會隨著溫逡逑度的提高逐漸擴散到鋅液里面，與鋅液反應(yīng)生成ＦｅＺｎ１３化合物，造成合金污染，逡逑并且坩堝在使用過程中也會越來越薄，直至不能使用１４９１，由此可見，在金相顯微逡逑鏡下看到的細小顆粒狀第二相是鐵坩鍋中的鐵元素擴散到鋅液中與鋅液形成的逡逑第二相。為了克服鐵坩堝熔煉鋅合金造成的合金污染的問題，在后面熔煉過程中逡逑使用石墨坩堝進行熔煉，并且得到了預(yù)先設(shè)計的合金成分，克服了合金污染的問逡逑題。逡逑－么—－一一一：邐＾逡逑？二：，麟＂逡逑圖２．邋２鐵坩堝熔煉得到Ｚｎ－ｌ．５Ｍｇ－０．２Ｎｄ合金ＳＥＭ

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本文編號：2799274