Mg-Zn-Ca三元鎂合金材料在Hank’s模擬體液中的腐蝕行為研究.pdf

1、鎂合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能,密度與人體骨骼相近,彈性模量也與人體骨骼相當(dāng),因此被看做是一種具有研究潛能的生物醫(yī)用材料。人體的生理活動都需要鎂、鋅、鈣的參與,這幾種元素可以促進(jìn)人體骨骼生長,另外肌肉和神經(jīng)的活動也離不開這些元素的控制,因而越來越的研究人員對Mg-Zn-Ca合金進(jìn)行了大量的研究實(shí)驗(yàn),把鎂合金作為一種新型的生物可降解材料進(jìn)行研究。
　　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Mg-0.5Zn-xCa(

2、x=0.25％,0.5％,1％)鎂合金和Mg-xZn-0.25Ca(x=0.5％,1％,2％)。將冶煉的兩個鎂合金體系試樣在Hank’s模擬體液中進(jìn)行恒溫浸泡32天,浸泡溫度為37℃,對合金試樣進(jìn)行宏觀腐蝕形貌和SEM形貌觀察,來研究合金的組織結(jié)構(gòu),對合金進(jìn)行EDS能譜分析和XRD分析來分析合金的成分組成,另外通過測定合金的腐蝕速率和電化學(xué)分析,研究了合金的抗腐蝕性能與合金中鈣含量和鋅含量之間的關(guān)系。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著 Ca

3、含量和 Zn含量的增多, Mg-0.5Zn-xCa合金和Mg-xZn-0.25Ca合金的組織分別得到了明顯的細(xì)化;在Mg-0.5Zn-xCa合金顯微組織中的第二相為MgZn相和Mg2Ca相,在Mg-xZn-1Ca合金組織中,除α固溶體外還存在著MgZn、Mg2Ca和MgZn2相。
　　在Mg-0.5Zn-xCa(x=0.25％,0.5％,1％)合金體系中,以Mg-0.5Zn-1Ca合金的腐蝕最為嚴(yán)重;隨著Zn含量的增加,Mg-xZ

4、n-0.25Ca(x=0.5、1、2)合金的腐蝕程度加劇;在Mg-0.5Zn-xCa(x=0.25、0.5、1)合金體系中,Mg-0.5Zn-0.25Ca合金自腐蝕電位(Ecorr)最高,極化電阻最大,說明Mg-0.5Zn-0.25Ca合金表現(xiàn)出了良好的抗腐蝕性能;在Mg-xZn-0.25Ca(x=0.5、1、2)合金體系中,Mg-0.5Zn-0.25Ca合金的自腐蝕電位最高,電化學(xué)阻抗譜的容抗弧最大,也說明Mg-0.5Zn-0.25C