變形醫(yī)用鎂合金在Hank’s模擬體液中的腐蝕行為研究.pdf

1、近年來,鎂及鎂合金作為金屬基生物醫(yī)用材料受到廣泛的關(guān)注,在醫(yī)療領(lǐng)域有著廣闊的前景。但該合金不易塑性變形,同時(shí)它的耐蝕性較差。本文選擇了對(duì)人體有益的合金元素Zn和Ca為合金組元煉制了Mg-1Zn-xCa(x=0.25、0.5)合金,目的是探究不同變形條件下對(duì)鎂合金的耐蝕性的影響。
　　本研究以金屬鎂作為溶劑,以鋅和鈣作為溶質(zhì),采用熔劑保護(hù)法煉制了Ca含量分別為的Mg-1Zn-xCa(x=0.25、0.5)合金。對(duì)煉制的鎂合金進(jìn)行變形

2、實(shí)驗(yàn),在變形過程中Mg-1Zn-xCa(x=0.25、0.5)合金在軸向發(fā)生的變形率分別為0、6％、12％。以變形后的鎂合金為腐蝕材料,以模擬人體體液(Hank’s模擬體液)為腐蝕介質(zhì),在恒溫(37℃)條件下進(jìn)行了為期0～32天的腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)。采用微觀金相組織觀察、宏觀腐蝕形貌觀察、腐蝕率的測定以及電化學(xué)分析(電化學(xué)阻抗譜和極化曲線的測試)等方法,分別研究了不同變形條對(duì)Mg-Zn-Ca合金組織和腐蝕性能的影響。
　　微觀的金相組織

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著變形率(變形率分別為0,6％,12％)不斷增加,Mg-1Zn-0.25Ca合金的組織分別得到了明顯的細(xì)化,在合金顯微組織中,除α固溶體外還存在著MgZn相和Mg2Ca相;宏觀腐蝕形貌表明,隨著變形過程中變形率不斷增加,變形率最大的Mg-1Zn-0.25Ca合金的表面腐蝕較輕,表面的大面積腐蝕坑較少,鑄態(tài)的則相反,表面被腐蝕的最嚴(yán)重,所以變形率為12％的該合金耐蝕性最好;浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)的腐蝕率測定結(jié)果表明,在變形過程中隨著

4、變形率的不斷增加,變形率為12％的Mg-1Zn-0.25Ca合金腐蝕速率最小,一個(gè)周期內(nèi)的平均腐蝕速率為4.07×10-3g.cm-2.d-1,鑄態(tài)條件下的合金的平均腐蝕速率約是它的6倍,所以變形率為12％的該合金耐蝕性最佳;電化學(xué)測試結(jié)果顯示,在受到不同程度變形力(變形率分別為0,6％,12％)作用下的Mg-1Zn-0.25Ca合金體系中,變形率為12％的Mg-1Zn-0.25Ca合金自腐蝕電位(Ecorr)最高,極化電流密度最小,說