Mg-Zn-Sr系醫(yī)用鎂合金材料的制備及其性能的研究.pdf

1、鎂及鎂合金憑借其與人骨相似的力學(xué)性能、可降解性及其腐蝕產(chǎn)物良好的生物相容性等特點(diǎn)，受到越來越多的研究人員的青睞，在醫(yī)用可降解材料方面具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，Mg在人體生理環(huán)境中極高的降解速率嚴(yán)重限制了它的臨床應(yīng)用。因此，人們通常采用合金化的方法來改善合金材料成分及組織結(jié)構(gòu)，以提高鎂合金的力學(xué)性能和耐蝕性能。
　　本研究采用熔煉法制備由營(yíng)養(yǎng)元素Zn和Sr構(gòu)成的Mg-xZn系(x=0、1、5、7wt.％)及Mg-4Zn-xSr系（x

2、=0、0.1、0.4、1.0wt.％)鑄態(tài)合金，通過力學(xué)性能測(cè)試（表面硬度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度）及在人工模擬體液中的浸泡試驗(yàn)(pH曲線、失重法、排水集氫氣法)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)（動(dòng)電位掃描法、交流阻抗法）等一系列方法來探討Zn和Sr元素對(duì)鎂合金力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響，尋求實(shí)現(xiàn)鎂合金最佳綜合性能的Zn、Sr元素的成分點(diǎn)。主要結(jié)論如下:
　　1)金相、SEM及XRD圖譜顯示，Zn、Sr元素的加入能夠顯著細(xì)化合金的晶粒尺寸，同時(shí)導(dǎo)致大量M

3、gZn和Mg17Sr2第二相沿晶界析出。
　　2)抗拉和抗壓試驗(yàn)結(jié)果顯示，適量Zn、Sr元素可以通過細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化等作用顯著提高鎂合金的綜合力學(xué)性能。
　　3)浸泡試驗(yàn)結(jié)果證明，適量Zn、Sr元素的加入能夠提高鎂金屬的耐蝕性。Mg-Zn二元合金中，Mg-5wt.％Zn合金的腐蝕速率最低;所有試驗(yàn)合金中，Mg-Zn-0.1wt.％Sr合金的腐蝕速率最低，耐腐蝕性能最佳。
　　4) Tafel曲線證明Zn、S