新型生物醫(yī)用鋅合金材料成分設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、鋅及其合金因具有良好的生物相容性和適宜的腐蝕速率，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的可降解生物材料，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者高度重視。鋅合金作為可降解生物材料主要存在的不足是其力學(xué)性能較差，因此提高鋅合金的力學(xué)性能成為了醫(yī)用鋅合金走向應(yīng)用的助推器。
　　本文設(shè)計(jì)了不同成分的鋅鎂二元合金和鋅鎂鈣三元合金，并對(duì)鋅鎂鈣三元合金進(jìn)行擠壓處理以提高其力學(xué)性能。利用金相、硬度、拉伸、電化學(xué)測(cè)試、失重率測(cè)試以及生物相容性測(cè)試等方法來(lái)評(píng)價(jià)合金的綜合性能，并對(duì)合金

2、元素強(qiáng)化機(jī)制及合金在模擬體液（PBS）中的腐蝕行為進(jìn)行了對(duì)比研究。
　　由鋅鎂二元合金組織研究發(fā)現(xiàn)，鋅鎂二元合金在熔煉過(guò)程中極易發(fā)生不平衡結(jié)晶。當(dāng)鎂的質(zhì)量百分含量低于2％時(shí)，合金由α-Zn相和由α-Zn與Mg2Zn11所構(gòu)成的共晶相組成；當(dāng)鎂含量高于2%時(shí)合金主要由α-Zn相和α-Zn與MgZn2相所構(gòu)成的包晶組織組成；當(dāng)鎂的質(zhì)量百分含量為2%時(shí)合金中有α-Zn相、部分包晶組織以及α-Zn與MgZn2組成的偽共晶組織組成。鋅鎂二元

3、合金的硬度隨著鎂含量的增加而增大。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明ZnMg2的電化學(xué)耐腐蝕性能最佳。
　　鋅鎂鈣三元合金的組織研究表明，鑄態(tài)合金存在嚴(yán)重的組織偏析，經(jīng)過(guò)擠壓變形后這種組織偏析基本被消除。鋅鎂鈣的電化腐蝕性能研究表明，鑄態(tài)合金的電化學(xué)性能受組織偏析影響較大，合金元素對(duì)電化性能的影響表現(xiàn)不明顯。經(jīng)過(guò)擠壓變形后，鎂元素對(duì)合金的電學(xué)化學(xué)性能影響不大，鈣元素在鎂含量較低時(shí)有利于提高合金的耐蝕性能，而且擠壓態(tài)合金的耐腐蝕性能明顯比鑄態(tài)好。拉