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《新型醫(yī)用鎂鈣合金的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要鎂及鎂合金以其低密度、高比強度、高比剛度等優(yōu)異的性能被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車制造等領(lǐng)域；而在醫(yī)用材料領(lǐng)域，作為硬組織修復(fù)材料，鎂及其合金也有著廣闊的應(yīng)用前景。本課題通過從生物學(xué)和冶金學(xué)兩方面考察相關(guān)元素的作用，選定了鈣作為合金元素，熔煉出了四種不同含鈣量的鎂鈣合金。隨后對其進(jìn)行了熱處理和鋅離子注入表面改性，并對合金在SBF中的腐蝕行為進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過熱處理后合金鑄態(tài)組織中粗大的晶界析出物明顯細(xì)化，在晶粒內(nèi)部也出現(xiàn)了細(xì)小的彌散相，這些轉(zhuǎn)變都有利于提高合金力學(xué)性能。對合金的壓縮和彎曲力學(xué)性能測試發(fā)現(xiàn)，隨含鈣量的增加合
2、金的模量增大，抗彎強度、彎曲斷裂撓度、抗壓強度，壓縮屈服點等則減小。將鋅離子以110keV的能量和0．90×10"ions／cm2的劑量注入合金表面，EDS和XRD的分析結(jié)果表明，離子注入后合金表面Zn含量達(dá)到2．0、Ⅳt．％，有少量MgZn相形成。離子注入前后表面納米壓痕測試的結(jié)果還證實，鋅離子的注入使合金表面硬度和模量均有一定程度的提高。合金的SBF浸泡實驗結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)暮辖鸹蜔崽幚砜梢垣@得極化阻力遠(yuǎn)高于純鎂的鎂鈣合金；鎂鈣合金在SBF中的耐蝕性主要由其表面沉積層的質(zhì)量決定。另一方面，經(jīng)過鋅離子注入后合金的極化阻力雖然有所下降，但
3、在SBF中耐蝕性更好。含鈣量1．24wt．％的合金在sBF浸泡實驗中表現(xiàn)最穩(wěn)定，還具有合適的力學(xué)性能，是性能最佳的合金。這種合金經(jīng)過離子注入和預(yù)沉積處理后其體內(nèi)植入物制品表面積上限可達(dá)40cm2。關(guān)鍵詞：生物醫(yī)用材料，鎂鈣合金，離子注入，耐蝕性，模擬體液ABSTRACTMagnesiumandmagnesiumaIloyshaVebeenwidelyusedinspace69htandautomobilemakingf．0ritsexcellentpropeniessuchaslowdensity，highspeciflcstrength
4、andhighspecincrigidity．Andasabiomaterialforhardtissuerepairing，magnesiumanditsalloysalsohaVeabrightf．oreground．Inthisstudy，theef詫ctofcenainelementshadbeenwerestudiedbytheresearchonb{ologyandmetallurgy．Calciumwaschosenastheadditiveelement，andf’ouralloyswithdif傳rentcomponen
5、tofCahadbeenf．0unded．ThenheattreatmentandZnionsurfaceimplantationwerecarriedoutandtheperI’ormanceofcorrosionofalloysinSBFwasresearched．Theresultsshowthatthesizeofprecipitateinthecasttissuewasef詫ctiVelydeminishedafterheattreatment，andsomedispersedphasewithsmallsizeappeared
6、insidegrain．TheseconVersionscauseanimproVementonthemechanicalpropertiesoftheanoys．Resultsofcompressionandbendingtestonthealloysshowthat，modulusofalloysincreasedasCacontentgrows，anddecreasesweref．0undinthepropertiesofintensity，deflectionandyieldpointdescended．Znionwasimpla
7、ntedintothealloysinamountsof0．90×l0l7ions／cm2attheenergyof1Okev．TheEDSandXRDanalysesindicatedthatthereisabout2．0wt．％ofZninthesurfaceofthealloysandafewofMgZnhadbeenobseI’ved．Thenthesurf．a(chǎn)cenano．indentationtestvalidatedthatthesurf．a(chǎn)cehardnessandmodulushadbeenimproVedbyionin
8、lplantation．AlloysweresoakedinSBFinordertotestcorrosionresistance．ResuItsshowthat，Mg·Caalloywith
