醫(yī)用Mg-Zn-Ca合金組織與性能研究.pdf

1、由于鎂合金具備和人體硬組織相近的密度、彈性模量以及其容易腐蝕降解的特性，被認(rèn)為是一種潛在的可降解性生物醫(yī)用材料。然而鎂合金在人體體液中極易腐蝕，在組織得不到完全愈合以前就易于弱化其力學(xué)性能。而合金化是提高耐蝕性和力學(xué)性能的主要途徑。
　　本文以Mg為基礎(chǔ)元素，添加不同含量的Zn元素和Ca元素配制成不同成分的可降解醫(yī)用Mg-Zn-Ca合金，采用用光學(xué)顯微鏡、環(huán)境掃描電鏡、能譜儀、X-射線衍射儀、顯微硬度計、Gleeble1500等儀

2、器設(shè)備，研究了Zn和Ca元素對鑄態(tài)下Mg-Zn-Ca合金的微觀組織與力學(xué)性能的影響，同時通過T61熱處理工藝研究了Mg-Zn-Ca合金力學(xué)性能的變化情況。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Mg-Zn-Ca合金主要由α-Mg、Mg2Ca、Mg7Zn3、MgZn和Mg6Zn3Ca2相組成。Zn元素和Ca元素主要以金屬間化合物的形式分布在 Mg-Zn-Ca合金的晶界處和晶內(nèi)，只有微量的Zn元素和Ca元素固溶在-Mg固溶體基體中。
　　添加Zn能

3、有效細(xì)化Mg-xZn-1Ca合金的晶粒尺寸，隨著Zn含量由4Wt.％增加到8Wt.%，合金的晶粒尺寸逐漸減小，并且組成相中MgZn和Mg6Zn3Ca2相在逐漸增加；鋅量4Wt.%增加到8Wt.%時Mg-Zn-Ca合金的顯微硬度、屈服強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度都有明顯提高，分別由51.2HV、55.68MPa、245.12 MPa提高到64.2HV、104.32 MPa、308.07 MPa。含Zn量為6Wt.%和8Wt.%的Mg-xZn-1Ca合金

4、的壓縮斷口以解理斷裂為主，而含Zn量為4Wt.%的Mg-xZn-1Ca合金的壓縮斷口則呈現(xiàn)出了準(zhǔn)解理斷裂的斷口特征。
　　隨著Ca含量由1Wt.%→2Wt.%→3Wt.%時，Mg-6Zn-xCa合金的平均晶粒直徑逐漸變小，Mg2Ca相數(shù)量逐漸增加，合金顯微硬度、屈服強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度都明顯提高，分別由55.1HV、73.23MPa、258.29MPa提高到76.5HV、139.56MPa、307.88MPa，并且合金壓縮斷口的脆性斷裂