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性能、可降解性及其腐蝕產物良好的生物相容性等特點，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用前景。然而，Mg在人體生理環(huán)境中極高的降解速率嚴重限制了它的臨床應用。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構，以提高鎂合金的力學性能和耐蝕性能。
　　本研究采用熔煉法制備由營養(yǎng)元素Zn和Sr構成的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，通過力學性能測試（表面硬度、抗拉強度、抗壓強度）及在人工模擬體液中的浸泡試驗(pH曲線、失重法、排水集氫氣法)和電化學實驗（動電位掃描法、交流阻抗法）等一系列方法來探討Zn和Sr元素對鎂合金力學性能和耐腐蝕性能的影響，尋求實現(xiàn)鎂合金最佳綜合性能的Zn、Sr元素的成分點。主要結論如下:
　　1)金相、SEM及XRD圖譜顯示，Zn、Sr元素的加入能夠顯著細化合金的晶粒尺寸，同時導致大量M

3、gZn和Mg17Sr2第二相沿晶界析出。
　　2)抗拉和抗壓試驗結果顯示，適量Zn、Sr元素可以通過細晶強化、固溶強化和彌散強化等作用顯著提高鎂合金的綜合力學性能。
　　3)浸泡試驗結果證明，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