本文關(guān)鍵詞：生物醫(yī)用Fe基和Mg基合金的電化學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： Fe基生物材料 降解速率 Mg-6Y-Nd-2Zn合金 PLC效應(yīng)

【摘要】：Fe基生物材料由于具有較好的力學(xué)性能、生物相容性、安全無(wú)毒性,被認(rèn)為是可替代永久植入材料的新一代的血管支架材料。然而,限制Fe基生物材料作為可降解生物植入材料最關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題是其降解速率太慢,接近于永久性的植入材料。對(duì)特定鎂合金進(jìn)行傳統(tǒng)的拉伸實(shí)驗(yàn)和Gleeble熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn),均可產(chǎn)Portevin Le Chatelier效應(yīng)。PLC效應(yīng)影響材料的許多性質(zhì)。它增加了材料的流動(dòng)應(yīng)力,極限抗拉強(qiáng)度和加工硬化率。它降低了樣品的延展性與斷裂韌性。研究者們對(duì)PLC效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了廣泛而深入的研究,最常見(jiàn)的一個(gè)微觀解釋就是:動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效效應(yīng)。然而,PLC效應(yīng)對(duì)合金電化學(xué)性能影響的研究卻少之又少。本文選取Fe-20Mn-1.2C合金,通過(guò)液氮多道次軋制和退火處理的方法來(lái)提高鐵基合金的降解性能。結(jié)果表明,液氮多道次軋制能夠有效的使位錯(cuò)聚集,產(chǎn)生大量的空位滑移帶缺陷,而通過(guò)退火處理產(chǎn)生的第二相粒子優(yōu)先從這些空位、滑移帶缺陷處析出并與鐵基體組成無(wú)數(shù)個(gè)腐蝕微電池,大大加速了Fe-20Mn-1.2C合金的腐蝕速率。選取Mg-6Y-Nd-2Zn合金研究PLC效應(yīng)的出現(xiàn)對(duì)鎂合金電化學(xué)性能的影響,同時(shí),比較了動(dòng)態(tài)的電化學(xué)性能與靜態(tài)的電化學(xué)性能的差別,并分析了造成這種差別的原因。結(jié)果表明,PLC效應(yīng)的出現(xiàn)加劇了鎂合金的腐蝕,且動(dòng)態(tài)的電化學(xué)腐蝕速率高于靜態(tài)的電化學(xué)腐蝕速率,這是由于PLC效應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程,是原子錯(cuò)位和擴(kuò)散、空位產(chǎn)生的過(guò)程,位錯(cuò)的產(chǎn)生阻礙溶質(zhì)原子的擴(kuò)散,同時(shí)隨著變形量的增大,溶質(zhì)原子會(huì)沖破位錯(cuò)的阻礙,導(dǎo)致合金表面變得不穩(wěn)定;而已經(jīng)發(fā)生過(guò)PLC效應(yīng)的樣品,其外部沒(méi)有拉力的存在,合金內(nèi)部是平衡穩(wěn)定的,所以?xún)烧叩碾娀瘜W(xué)性能有明顯的差別。
【關(guān)鍵詞】：Fe基生物材料 降解速率 Mg-6Y-Nd-2Zn合金 PLC效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 生物醫(yī)用材料簡(jiǎn)介10-12
• 1.1.1 生物醫(yī)用材料的分類(lèi)10-11
• 1.1.2 生物醫(yī)用材料的性能要求11
• 1.1.3 生物醫(yī)用材料的應(yīng)用歷程11-12
• 1.2 生物Fe基合金12-15
• 1.2.1 生物Fe基合金作為生物材料的優(yōu)勢(shì)12-13
• 1.2.2 生物Fe基合金的發(fā)展瓶頸及研究探索13-15
• 1.3 生物Mg基合金15-18
• 1.3.1 鎂的歷史15
• 1.3.2 鎂作為生物材料的潛在性15-17
• 1.3.3 生物Mg基合金的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文主要研究目的和內(nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分19-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及制備19-20
• 2.1.1 鐵基實(shí)驗(yàn)材料及制備方法19
• 2.1.2 鎂基實(shí)驗(yàn)材料及制備方法19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案20-22
• 2.4 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法22-25
• 2.4.1 合金實(shí)際成分分析22
• 2.4.2 金相組織觀察22-23
• 2.4.3 掃描分析23
• 2.4.4 X射線衍射分析23
• 2.4.5 電化學(xué)性能測(cè)試23-25
• 2.4.6 拉伸性能測(cè)試25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 冷軋和退火對(duì)提高Fe基生物合金降解性能研究27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 Fe-20Mn-1.2C生物醫(yī)用合金的物相分析27-30
• 3.3 Fe-20Mn-1.2C生物醫(yī)用合金的電化學(xué)性能30-35
• 3.4 Fe-20Mn-1.2C生物醫(yī)用合金的腐蝕橫斷面分析35
• 3.5 Fe-20Mn-1.2C生物醫(yī)用合金的腐蝕過(guò)程分析35-36
• 3.6 Fe-20Mn-1.2C生物醫(yī)用合金的腐蝕機(jī)理分析36-39
• 3.7 本章小結(jié)39-41
• 第4章 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電化學(xué)性能對(duì)比41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹41-43
• 4.3 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的光學(xué)顯微組織和相分析43-45
• 4.4 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的開(kāi)路電位45-46
• 4.5 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的極化曲線對(duì)比46-48
• 4.6 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的阻抗譜對(duì)比48-51
• 4.7 Mg-6Y-Nd-2Zn生物合金的腐蝕過(guò)程分析51-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王偉強(qiáng);陸山;齊民;;Fe-Zn合金的粉末冶金法制備及其生物降解特性研究[J];功能材料;2013年04期

2 劉俊友,伍燕生,魏立,王士本,閆濤,劉衛(wèi)東;高錳鋼中碳化物的形成特征及其高溫固溶行為研究[J];材料工程;2003年03期

3 師昌緒;跨世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的若干熱點(diǎn)問(wèn)題[J];自然科學(xué)進(jìn)展;1999年01期

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本文編號(hào)：556538