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《生物醫(yī)用鎂合金的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、生物醫(yī)用鎂合金的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展摘要由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、生物相容性和可降解性,鎂及其合金成為一種極具潛力的生物醫(yī)用可降解金屬植入材料,并且是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但由于鎂及其合金具有較快的腐蝕速率,嚴(yán)重制約了其在臨床上的應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度、高韌性、高耐蝕且降解行為可控的高性能鎂合金迫在眉睫。本文結(jié)合近五年積累的眾位科研人員關(guān)于醫(yī)用鎂合金腐蝕與防護(hù)的研究資料,在此基礎(chǔ)上綜述了生物醫(yī)用可降解鎂合金的最新研究進(jìn)展,分別詳細(xì)介紹了鎂及其合金作為生物醫(yī)用材料的優(yōu)勢(shì)與不足、腐蝕機(jī)理,腐蝕的表征技術(shù)和腐蝕的防護(hù)技術(shù)的相關(guān)研究,并一定程度上分析了未來(lái)醫(yī)用鎂合金發(fā)展中需
2、要解決的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:鎂合金;生物醫(yī)用;腐蝕;防護(hù)ABSTRACTDuetotheexcellentmechanicalproperties,biocompatibilityanddegradability,magnesiumanditsalloysbecomeapotentialbiomedicaldegradableimplantmaterials,whichistheresearchfocusinthefield.However,thecorrosionrateofmagnesiumanditsalloysisfaster,whichsev
3、erelyrestrictitsclinicalapplication.Sothedevelopmentofhighstrength,hightoughness,highcorrosionresistanceandcontrollabledegradationbehaviorofhighperformancemagnesiumalloysisimminent.Combiningwithnearlyfiveyearsofaccumulationofmedicalresearchdataaboutcorrosionandprotectionofthemagnesi
4、umalloywhichismadeby?researchers,onwhichthispapersummarizesthelatestresearchprogressofmagnesiumanditsalloyswasintroducedindetail,suchastheadvantagesanddisadvantagesofbiomedicalmaterials,corrosionmechanism,characterizationofcorrosionandcorrosionprotectiontechnologyresearch,andtosomee
5、xtent,theanalysisoftheproblemsneedtobesolvedinthedevelopmentoffuturemedicalmagnesiumalloysandthefuturedevelopmentdirection.KeyWords:magnesiumalloys;biomedical;corrosion;protection文獻(xiàn)綜述作為材料的一個(gè)重要分支,生物醫(yī)用材料(Biomedicalmaterials)的發(fā)展和應(yīng)用關(guān)系到人類(lèi)的生命健康和社會(huì)文明的進(jìn)步,正吸引著越來(lái)越多的關(guān)注。生物醫(yī)用材料又稱(chēng)生物材料(Biomaterial
6、s),它是指一類(lèi)應(yīng)用于人體的診斷和治療,在生物體生理系統(tǒng)控制下部分或完全替代生物體某一復(fù)雜生理功能的物質(zhì)。如圖1-1所示,目前生物醫(yī)用材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人體的治療和診斷:除腦組織和大部分內(nèi)分泌系統(tǒng)之外,人體的絕大多數(shù)器官或組織都可以采用生物醫(yī)用材料進(jìn)行功能性替代[1]。圖1-1生物材料在人體中的應(yīng)用Fig.1-1Applicationofbiomaterialsinhumanbod目前,鎂合金作為醫(yī)用植入材料,與現(xiàn)有已經(jīng)進(jìn)入臨床使用的醫(yī)用金屬材料相比,具有以下的優(yōu)勢(shì)[2]:良好的生物相容性;可在體內(nèi)降解,無(wú)需二次手術(shù);與人骨的密度、力學(xué)性能相近,避免了應(yīng)力遮擋
7、效應(yīng)。不過(guò)鎂合金較差的耐腐蝕性限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。并且迄今為止,將鎂及鎂合金應(yīng)用于骨科醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)有很長(zhǎng)歷史。生物醫(yī)用鎂合金在最近幾年更成為了研究熱點(diǎn)。1鎂合金在生理環(huán)境的腐蝕機(jī)理鎂及鎂合金作為可降解植入材料在生物環(huán)境下發(fā)生的腐蝕主要可以分為以下幾種[1]。1.1點(diǎn)腐蝕19鎂合金的腐蝕一般會(huì)從基相開(kāi)始,且表現(xiàn)為點(diǎn)腐蝕,即使是單相鎂,在外加極作用下,發(fā)生腐蝕的主要形式仍為局部腐蝕。一般情況下,鎂合金在中性或堿性溶液中較易發(fā)生點(diǎn)腐蝕,而重金屬污染物則會(huì)加快其點(diǎn)腐蝕過(guò)程。1.2晶間腐蝕鎂及鎂合金能夠抵御嚴(yán)重晶間腐蝕的發(fā)生,晶間腐蝕一般不會(huì)形成滲入粒內(nèi)部的腐蝕形態(tài)。
8、這是由于大部分鎂合金中的第二相分布于晶