本文關(guān)鍵詞：心血管支架用細(xì)晶鎂合金制備及體外降解行為研究

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【摘要】：鎂合金憑借其比強(qiáng)度高、生物安全性高、可降解性和優(yōu)良的力學(xué)相容性,已成為心血管支架、骨固定材料等領(lǐng)域一個(gè)非�；钴S的研究熱點(diǎn)。在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常用的是鎂鋁(AZ)系合金和鎂鋰(LZ)系合金。目前鎂合金心血管支架應(yīng)用中最主要的兩個(gè)問題是:合金塑性變形能力差和耐腐蝕性有待提高,晶粒細(xì)化是公認(rèn)同時(shí)解決上述兩個(gè)問題最有效的途徑之一。觀察醫(yī)用鎂合金耐蝕性能可以通過模擬體液體外降解實(shí)驗(yàn)的方法。常用的鎂合金晶粒細(xì)化方法包括:快速凝固、等通道轉(zhuǎn)角擠壓、累積疊軋和半固態(tài)成形等。其中,在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常采用快速凝固的方法。本文選取心血管支架領(lǐng)域常用的鎂鋁(AZ)系鎂合金和鎂鋰(LZ)系鎂合金,使用鑄造的方法熔煉出不同成分的鎂合金樣品,結(jié)合模擬體液降解實(shí)驗(yàn),分析對比選取出心血管支架用鎂合金最佳成分。而且通過快速凝固工藝制備不同成分的鎂合金,對快速凝固工藝進(jìn)行探究,為快速凝固工藝在心血管支架領(lǐng)域應(yīng)用打下基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下:(1)鑄造鎂鋁合金的顯微組織是由α-Mg基本相,樹枝狀的β相組成。β相的主要成分為Mg17Al12相。在加入稀土元素Y后,β晶粒尺寸變小,Y元素的加入起到了細(xì)化晶粒的作用。同時(shí),合金中會(huì)產(chǎn)生Mg24Y5相和Al2Y相,隨著稀土元素Y含量的增加,Mg24Y5和Al2Y相對含量增加。鑄造鎂鋰合金中Li含量為9%時(shí),合金顯微組織由α-Mg基本相,長條狀的β相組成;Li含量為14%時(shí),合金顯微組織為單一的β相組成。(2)LZ系鎂合金性質(zhì)活潑,沒有辦法在空氣環(huán)境下進(jìn)行快速凝固實(shí)驗(yàn)。AZ系鎂合金可以在外部環(huán)境中進(jìn)行雙輥甩帶實(shí)驗(yàn)。相比于鑄態(tài)組織,快速凝固工藝確實(shí)起到了細(xì)化晶粒的作用。分析可以得出雙輥轉(zhuǎn)速在1200r/min,合金晶粒細(xì)化程度最佳,晶粒尺寸在3-5μm。(3)稀土元素Y有助于進(jìn)一步細(xì)化快速凝固Mg-Al合金的組織,且隨著Y含量的增加,晶粒逐漸細(xì)小。合金中Al元素降低,組織中β相含量減少,隨著稀土含量的增加,快速凝固后的合金組織也變?yōu)榧?xì)小的等軸晶分布于晶粒中。(4)不同成分AZ系鎂合金的腐蝕失重率都是先升高,然后隨著腐蝕天數(shù)的增加緩慢下降或者保持不變。加入稀土元素后合金的腐蝕失重率降低,但AZ系鎂合金的耐蝕性并不會(huì)隨著稀土元素Y的添加而不斷的增強(qiáng)。隨著Al含量降低,合金的失重率也會(huì)下降。(5)不同成分合金模擬體液的pH值先緩慢上升,到達(dá)最大值后,隨著腐蝕天數(shù)的增加,溶液的pH值基本保持不變。Al含量的降低并沒有引起模擬體液pH值得顯著變化。腐蝕過程的主要形式為點(diǎn)蝕,腐蝕過程中有Mg(OH)2新相產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：鎂鋁合金 鎂鋰合金 微觀組織 快速凝固 體外降解
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.22;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 選題意義10
• 1.2 生物醫(yī)用鎂合金簡介10-11
• 1.3 心血管支架鎂合金簡介11-14
• 1.3.1 各合金元素在醫(yī)用鎂合金中的作用12-13
• 1.3.2 鎂鋰合金系13-14
• 1.4 快速凝固法制備心血管支架用鎂合金14-18
• 1.4.1 快速凝固法的簡介14-17
• 1.4.2 鎂合金的快速凝固制備方法17-18
• 1.5 鎂合金體外降解簡介18-19
• 1.6 本文研究目的及主要研究內(nèi)容19-21
• 1.6.1 研究目的19
• 1.6.2 研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)過程及研究方法21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)流程21-22
• 2.2 合金的制備22-25
• 2.2.1 原材料的準(zhǔn)備22
• 2.2.2 鎂合金鑄錠及快速凝固鎂合金薄帶的制備22-25
• 2.3 體外降解實(shí)驗(yàn)25-27
• 2.3.1 體外降解實(shí)驗(yàn)流程25
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)試樣的制備25
• 2.3.3 模擬體液的配制25-26
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)過程26-27
• 2.4 微觀分析27-29
• 2.4.1 金相顯微分析27
• 2.4.2 物相分析27
• 2.4.3 掃描電鏡分析27-28
• 2.4.4 體外降解實(shí)驗(yàn)質(zhì)量測量以及pH值測定28-29
• 第三章 心血管支架用AZ系和LZ系鎂合金鑄態(tài)微觀組織研究29-38
• 3.1 引言29
• 3.2 心血管支架用AZ系鎂合金鑄態(tài)微觀組織研究29-35
• 3.2.1 金相組織分析29-33
• 3.2.2 鑄造態(tài)AZ系合金物相分析33-34
• 3.2.3 鑄造態(tài)AZ系鎂合金SEM分析34-35
• 3.3 鑄造態(tài)LZ系鎂合金微觀組織分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 快速凝固法對不同成分醫(yī)用鎂合金性能及微觀組織影響38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 雙輥甩帶設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造38-41
• 4.3 快速凝固法制備AZ系合金組織分析41-46
• 4.3.1 不同轉(zhuǎn)速對快速凝固AZ系合金組織影響41-43
• 4.3.2 稀土元素Y對快速凝固AZ系合金的組織影響43-45
• 4.3.3 Al元素含量對快速凝固AZ系合金的組織影響45-46
• 4.4 力學(xué)性能46-48
• 4.4.1 快速凝固鎂合金薄片壓縮試樣制備46
• 4.4.2 溫度對流變行為的影響46-47
• 4.4.3 應(yīng)變硬化指數(shù)n47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 心血管支架用AZ系鎂合金體外降解性能研究49-60
• 5.1 引言49
• 5.2 不同成分AZ系鎂合金腐蝕失重率和溶液pH值49-53
• 5.2.1 Mg-9Al-Zn-xY合金腐蝕失重率和pH值50-52
• 5.2.2 Mg-7Al-Zn-xY合金腐蝕失重率和pH值52-53
• 5.3 不同成分鎂合金腐蝕組織分析53-59
• 5.3.1 宏觀形貌圖分析53-55
• 5.3.2 金相照片的觀察及分析55-57
• 5.3.3 腐蝕試樣X射線分析57-58
• 5.3.4 腐蝕試樣SEM分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65-66
• 致謝66-67

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：531347