可降解鎂合金血管支架植入人體后,在血管壁周期性收縮壓和舒張壓的脈動載荷作用下以及37℃體溫的長期影響下,會出現(xiàn)力學性能下降、疲勞失效等,造成支架變形、塌陷、移位甚至斷裂;此外支架在發(fā)揮支撐作用的同時伴隨著血液中離子的腐蝕,在應力和腐蝕介質(zhì)共同作用下,其腐蝕降解行為復雜,力學性能更是嚴重衰減。因此,研究合金及支架的應力腐蝕與腐蝕疲勞行為是十分必要的,將為可降解鎂合金支架的結(jié)構(gòu)設計及臨床應用提供理論依據(jù)。本文采用慢應變速率拉伸試驗和腐蝕疲勞試驗,研究了Mg-Zn-Y-Nd合金在動態(tài)循環(huán)模擬體液環(huán)境中的應力腐蝕與腐蝕疲勞性能。為研究材料在溶液中的腐蝕行為對腐蝕疲勞試驗的影響,自主設計包含動態(tài)析氫與失重在內(nèi)的動態(tài)腐蝕裝置,使用往復擠壓工藝制備晶粒細小均勻、第二相也分布均勻的往復擠壓態(tài)合金,并對其進行動靜態(tài)腐蝕實驗及特定應力下的腐蝕疲勞試驗。在Mg-Zn-Y-Nd合金慢應變速率拉伸的試驗過程中,以10~(-6)s~(-1)的應變速率為主研究Mg-Zn-Y-Nd合金的應力腐蝕敏感性。并結(jié)合應變速率為10~(-5)s~(-1)和10~(-7) s~(-1)的試驗結(jié)果及應力腐蝕斷口形貌,得到該合金具有較高的應力腐蝕敏感性,且應力腐蝕開裂屬于陽極溶解與氫致開裂共同作用。在腐蝕疲勞試驗中,選擇合適的試驗參數(shù),構(gòu)建動態(tài)循環(huán)腐蝕疲勞環(huán)境,獲得合金的疲勞與腐蝕疲勞S-N壽命曲線。試驗結(jié)果顯示Mg-Zn-Y-Nd合金在空氣中的疲勞極限為65MPa,而在SBF溶液中不存在疲勞極限。而斷口形貌分析發(fā)現(xiàn),在空氣中的疲勞初始裂紋源數(shù)目一般表現(xiàn)為單個,且大部分由缺陷和滑移形成初始裂紋源;但是在SBF溶液中的腐蝕疲勞試樣往往存在多個裂紋源,并且其裂紋源是由應力腐蝕或鎂合金的氫脆導致的。在動靜態(tài)腐蝕實驗中,對比了往復擠壓態(tài)與擠壓態(tài)合金在靜態(tài)腐蝕與動態(tài)腐蝕實驗中的腐蝕速率與腐蝕形貌差異,分析了兩種合金的腐蝕過程。結(jié)果顯示動靜態(tài)環(huán)境對材料的腐蝕行為具有較大的影響。在靜態(tài)腐蝕環(huán)境中,往復擠壓態(tài)合金較擠壓態(tài)合金腐蝕速率低,腐蝕形貌也較之均勻,屬于均勻降解。在動態(tài)腐蝕環(huán)境中,往復擠壓態(tài)合金的腐蝕形貌仍比較均勻,但其擁有較高的腐蝕腐蝕速率;而擠壓態(tài)合金在動態(tài)環(huán)境中腐蝕速率下降,腐蝕形貌也有了較大改善。兩種腐蝕行為不同的擠壓態(tài)合金特定應力下的腐蝕疲勞試驗結(jié)果顯示,擁有較高腐蝕速率的往復擠壓態(tài)合金的腐蝕疲勞壽命反而略長,但裂紋源的形成發(fā)生變化,微小的點蝕坑成為其初始疲勞裂紋源。即材料的腐蝕速率對材料的腐蝕疲勞壽命幾乎不產(chǎn)生影響,而腐蝕方式則影響材料腐蝕裂紋源的形成方式�？傊�,材料的腐蝕、應力腐蝕與腐蝕疲勞性能關系到鎂合金血管支架的臨床安全性。通過對這些性能的了解,有助于預防和改進鎂合金血管支架的性能。
【學位單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TG146.22;R318.08;TG174.4
【部分圖文】：

荷控制精度為滿量程的±０．００５％，位移控制精度為全行程的±０．５％。采用ＭＴＳ設??備配備的生物液體環(huán)境箱及液體循環(huán)體系進行應力腐蝕試驗，環(huán)境箱與夾頭如??圖２．２所示。為避免試樣與夾頭接觸處的電化學反應，使用進口膠將夾頭與試樣??圖２．１?ＭＴＳ液壓模擬生物測試系統(tǒng)??ＨＪＷＩＩ�。�??｜｜??圖２．２應力腐蝕試驗的環(huán)境箱與夾頭??隔絕。實驗溫度維持在３７±２°Ｃ，循環(huán)液體為１８Ｌ模擬體液，每２４ｈ更換一次液??體。在實驗過程中，以恒定的速率拉伸，村料的慢應變速率與橫梁移動速率之間??存在如下?lián)Q算關系：??ｖ?＝?Ｌ〇?Ｘ?￡?（２．１）??１５??

荷控制精度為滿量程的±０．００５％，位移控制精度為全行程的±０．５％。采用ＭＴＳ設??備配備的生物液體環(huán)境箱及液體循環(huán)體系進行應力腐蝕試驗，環(huán)境箱與夾頭如??圖２．２所示。為避免試樣與夾頭接觸處的電化學反應，使用進口膠將夾頭與試樣??圖２．１?ＭＴＳ液壓模擬生物測試系統(tǒng)??ＨＪＷＩＩ�。�??｜｜??圖２．２應力腐蝕試驗的環(huán)境箱與夾頭??隔絕。實驗溫度維持在３７±２°Ｃ，循環(huán)液體為１８Ｌ模擬體液，每２４ｈ更換一次液??體。在實驗過程中，以恒定的速率拉伸，村料的慢應變速率與橫梁移動速率之間??存在如下?lián)Q算關系：??ｖ?＝?Ｌ〇?Ｘ?￡?（２．１）??１５??

反復的摩擦通常較為光亮。裂紋擴展區(qū)是疲勞斷口的重要特征區(qū)，通常具有明顯??的疲勞輝紋。最后斷裂區(qū)是試樣有效尺寸減少到一定值時，局部應力過大導致斷??裂形成的，一般沿軸向力４５°方向。試驗采用圖２．４所示的實驗裝置，試樣斷裂??后，立即將試樣從溶液中取出，避免溶液對斷口的再次腐蝕。去腐蝕產(chǎn)物，酒精??１８??
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 雷明華;;金屬材料應力腐蝕分析[J];合成材料老化與應用;2019年01期

2 聞立昌;;國際著名應力腐蝕科學家 英國巴金斯教授來滬講學[J];腐蝕與防護;1982年01期

3 潘輝英;吳滌凡;;阿·恩·巴金斯學術(shù)報告[J];腐蝕與防護;1983年03期

4 潘輝英;吳滌凡;;阿·恩·巴金斯學術(shù)報告[J];腐蝕與防護;1983年04期

5 丁毅;;表面預應力可提高鋼的耐應力腐蝕和腐蝕疲勞性能[J];腐蝕與防護;1987年05期

6 趙步青;;全國應力腐蝕與氫脆學術(shù)討論會在杭州舉行[J];腐蝕與防護;1992年06期

7 李景勝;諸新娟;龔春歡;王羅賢;;關于“應力腐蝕敏感指數(shù)”的討論[J];腐蝕與防護;1993年06期

8 王耀祖;;蒸球應力腐蝕一例[J];中國鍋爐壓力容器安全;1991年01期

9 孫佳波;李世波;;鹽酸塔應力腐蝕分析[J];廣州化工;2013年18期

10 李臻;劉國棟;;16MnR鋼的硫化氫應力腐蝕損傷研究[J];石油機械;2006年09期

相關博士學位論文 前10條

1 胡鋼;X70管線鋼和304不銹鋼應力腐蝕與磁記憶效應的相關性研究[D];北京化工大學;2005年

2 毋玲;環(huán)境腐蝕及其應力耦合的損傷力學方法與結(jié)構(gòu)性能預測研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

3 潘保武;低合金高強度鋼應力腐蝕研究[D];中北大學;2008年

4 陳連喜;含鍶生物醫(yī)用鎂合金的性能及其應力腐蝕行為研究[D];暨南大學;2017年

5 王學慧;不銹鋼和鋁合金在典型環(huán)境中的應力腐蝕特征與檢測方法[D];天津大學;2015年

6 楊子旋;X70鋼在模擬深海環(huán)境中腐蝕及應力腐蝕行為研究[D];北京科技大學;2018年

7 馬宏馳;E690鋼及焊接接頭在含硫薄液環(huán)境中的應力腐蝕行為研究[D];北京科技大學;2016年

8 萬紅霞;交流電作用下X80鋼近中性pH環(huán)境應力腐蝕行為及機理[D];北京科技大學;2018年

9 畢鳳琴;典型石油石化用低合金鋼濕H_2S應力腐蝕行為研究[D];大慶石油學院;2008年

10 孟祥琦;鋁合金材料的應力腐蝕及腐蝕疲勞特性實驗研究[D];上海交通大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉夢瑤;可降解Mg-Zn-Y-Nd合金的應力腐蝕與腐蝕疲勞性能研究[D];鄭州大學;2019年

2 李亮;316L不銹鋼在氯離子和CH_3COOH和H_2O介質(zhì)環(huán)境下的應力腐蝕試驗研究[D];浙江工業(yè)大學;2018年

3 丁眾;FV520B不銹鋼及7075鋁合金硫化物應力腐蝕行為的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2019年

4 趙津津;13Cr不銹鋼在高溫高壓CO_2中應力腐蝕[D];中國科學技術(shù)大學;2019年

5 李彭超;40mm厚7B05-T5鋁合金板攪拌摩擦焊接頭的應力腐蝕行為研究[D];東北大學;2015年

6 楊冬生;H_2S/CO_2環(huán)境中13Cr和FV520B不銹鋼的應力腐蝕行為[D];沈陽工業(yè)大學;2018年

7 劉來梅;Cr、Zr/Sc對Al-Cu-Mg-Ag-Ti合金組織與性能的影響[D];鄭州大學;2018年

8 王志偉;可變拉伸速率應力腐蝕控制單元設計與試驗[D];吉林大學;2018年

9 胡亞東;T91鋼在靜態(tài)鉛鉍氧控環(huán)境中應力腐蝕行為研究[D];中國科學技術(shù)大學;2018年

10 何琪;鐵鎳基合金028在高溫高壓H_2S/CO_2中的應力腐蝕影響因素及機理研究[D];中國石油大學（北京）;2017年

本文編號：2888977