Mg-Zn-Ca合金及其復(fù)合材料制備、組織和性能的研究.pdf

1、由于具有適宜的彈性模量和與人體骨相近的密度，不含有毒元素的鎂合金及其復(fù)合材料被認(rèn)為是一種極具潛力的生物可降解材料。然而，大部分工業(yè)鎂合金無(wú)法滿足在生物體實(shí)驗(yàn)中對(duì)力學(xué)性能和腐蝕性能的要求。
　　 本研究通過(guò)冶煉方法制備了Mg-xZn-1Ca合金(x=0，1，3，5)及其以羥基磷灰石(HA)為增強(qiáng)體的復(fù)合材料。通過(guò)對(duì)材料的微觀組織分析，力學(xué)性能和腐蝕性能測(cè)試，得到以下結(jié)論：
　　 1.隨Zn元素加入量的增加，Mg-Zn-Ca

2、合金組織中的金屬間化合物(Ca2Mg6Zn3)顆粒的含量逐漸增多。同時(shí)，合金的強(qiáng)度、硬度相應(yīng)增加。
　　 2.通過(guò)冶煉方法，HA顆?？杉尤氲組g-Zn-Ca合金基體中，但傳統(tǒng)鑄造工藝制備的復(fù)合材料中有顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，且隨著增強(qiáng)體含量增多，團(tuán)聚體的尺寸變大；HPDC工藝可以略微改善這種狀況，但是仍有大尺寸的聚合體存在。MCAST加工方法可以有效地分散HA顆粒及第二相，使組織結(jié)構(gòu)趨于均勻。
　　 3.添加Zn、Ca元素可細(xì)化合

3、金晶粒。加入HA顆粒細(xì)化Mg-xZn-1Ca(x=0，1，3，5)合金晶粒的效果更加顯著。
　　 4.對(duì)含有Al元素的商業(yè)合金，特別是對(duì)AZ91D的晶粒尺寸有顯著細(xì)化效果。通過(guò)冷卻曲線測(cè)試，證明了HA顆粒可以作為有效地形核點(diǎn)，加快非均勻形核過(guò)程的進(jìn)行。
　　 5.HPDC試樣的拉伸性能，可以通過(guò)HA顆粒的添加而提高。同時(shí)，Mg-Zn-Ca/HA復(fù)合材料的平均維氏硬度明顯要高于相對(duì)應(yīng)合金的硬度。而且，隨著HA顆粒含量的增加