心血管支架用細晶鎂合金制備及體外降解行為研究.pdf

1、鎂合金憑借其比強度高、生物安全性高、可降解性和優(yōu)良的力學(xué)相容性，已成為心血管支架、骨固定材料等領(lǐng)域一個非常活躍的研究熱點。在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常用的是鎂鋁（AZ）系合金和鎂鋰（LZ）系合金。目前鎂合金心血管支架應(yīng)用中最主要的兩個問題是：合金塑性變形能力差和耐腐蝕性有待提高，晶粒細化是公認同時解決上述兩個問題最有效的途徑之一。觀察醫(yī)用鎂合金耐蝕性能可以通過模擬體液體外降解實驗的方法。常用的鎂合金晶粒細化方法包括：快速凝固、等通道轉(zhuǎn)角擠壓、累積

2、疊軋和半固態(tài)成形等。其中，在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常采用快速凝固的方法。
　　本文選取心血管支架領(lǐng)域常用的鎂鋁（AZ）系鎂合金和鎂鋰（LZ）系鎂合金，使用鑄造的方法熔煉出不同成分的鎂合金樣品，結(jié)合模擬體液降解實驗，分析對比選取出心血管支架用鎂合金最佳成分。而且通過快速凝固工藝制備不同成分的鎂合金，對快速凝固工藝進行探究，為快速凝固工藝在心血管支架領(lǐng)域應(yīng)用打下基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下：
　?。?）鑄造鎂鋁合金的顯微組織是由α-Mg基本相，樹

3、枝狀的β相組成。β相的主要成分為Mg17Al12相。在加入稀土元素Y后，β晶粒尺寸變小，Y元素的加入起到了細化晶粒的作用。同時，合金中會產(chǎn)生Mg24Y5相和Al2Y相，隨著稀土元素Y含量的增加，Mg24Y5和Al2Y相對含量增加。鑄造鎂鋰合金中Li含量為9％時，合金顯微組織由α-Mg基本相，長條狀的β相組成；Li含量為14%時，合金顯微組織為單一的β相組成。
　?。?）LZ系鎂合金性質(zhì)活潑，沒有辦法在空氣環(huán)境下進行快速凝固實驗。A

4、Z系鎂合金可以在外部環(huán)境中進行雙輥甩帶實驗。相比于鑄態(tài)組織，快速凝固工藝確實起到了細化晶粒的作用。分析可以得出雙輥轉(zhuǎn)速在1200r/min，合金晶粒細化程度最佳，晶粒尺寸在3-5μm。
　?。?）稀土元素Y有助于進一步細化快速凝固Mg-Al合金的組織，且隨著Y含量的增加，晶粒逐漸細小。合金中Al元素降低，組織中β相含量減少，隨著稀土含量的增加，快速凝固后的合金組織也變?yōu)榧毿〉牡容S晶分布于晶粒中。
　?。?）不同成分AZ系鎂合

5、金的腐蝕失重率都是先升高，然后隨著腐蝕天數(shù)的增加緩慢下降或者保持不變。加入稀土元素后合金的腐蝕失重率降低，但AZ系鎂合金的耐蝕性并不會隨著稀土元素Y的添加而不斷的增強。隨著Al含量降低，合金的失重率也會下降。
　?。?）不同成分合金模擬體液的pH值先緩慢上升，到達最大值后，隨著腐蝕天數(shù)的增加，溶液的pH值基本保持不變。Al含量的降低并沒有引起模擬體液
　　pH值得顯著變化。腐蝕過程的主要形式為點蝕，腐蝕過程中有Mg(OH)2