可降解生物植入物镁合金的组织性能研究

摘要

目前，全世界有数以千万计的病人是通过植入生物医用材料的方法来治疗或辅助治疗某些疾病的，生物医用材料可用来替代人体某些组织、器官并维持其机能的。镁合金因其所具有的良好的生物相容性、生物可降解性及综合力学性能，已经逐渐被用作生物医用植入材料。因此，不断改进可降解生物植入物镁合金的综合性能具有非常重要的现实意义。 本课题根据目前已有资料确定了可降解生物医用镁合金的基础成分配比，按此配比熔炼了镁合金，并进行了力学性能、可降解性能的分析检测，从而为镁合金作为支架植入物进行了探索性研究。 本文主要通过拉伸试验、电化学腐蚀试验、化学成分分析以及金相组织观察、断口扫描等分析方法，研究了可降解生物医用镁合金的抗拉强度、降解速率、成分偏析等情况。其研究结果如下： 纯镁经过合金化后，镁合金的抗拉强度明显增大，抗拉强度提高了51．77%。热处理工艺对镁合金的抗拉强度有显著影响。经时效处理后的镁合金试样的抗拉强度最大；经固溶处理的镁合金试样的抗拉强度最小；而铸态镁合金试样的抗拉强度介于二者之间。 拉伸的断口形貌反映出：纯镁有明显的镜面对称，即拉伸试验过程中发生了孪生形变，形成了孪晶；而镁合金中没有出现明显的孪晶。 生理盐水中电化学腐蚀试验的结果表明：固溶处理状态镁合金试样的腐蚀速率最小，时效处理状态的最大，而铸态试样的腐蚀速率介于其中。固溶处理镁合金试样的耐蚀性相对于纯镁提高了近93%。 熔炼过程中，镁合金中的稀土元素烧损很严重，其中Y的烧损最严重，达到近99%；其次是La，烧损率达73%；Ce的烧损率比较小，但是也达到了55%。而且，镁合金中Zr的偏析程度非常严重，基本都集中于铸锭顶部。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1引言

1.2生物医用材料的简介

1.2.1生物医用材料的定义

1.2.2生物医用材料的特点

1.2.3生物医用材料的种类

1.3生物医用材料的发展应用及存在问题

1.3.1高分子材料

1.3.2不锈钢

1.3.3钛合金

1.4镁合金的发展及其在医疗领域的应用

1.4.1镁及镁合金

1.4.2镁合金的发展

1.4.3镁合金在医疗领域的发展及应用

1.5冠状动脉支架

1.6本文研究的目的及方案

1.6.1研究目的

1.6.2研究方案

2.试验方法及过程

2.1引言

2.2熔炼

2.3热处理

2.3.1均匀化退火

2.3.2固溶

2.3.3时效

2.3.4热处理工艺的确定

2.4试样及设备

3.试验结果及分析

3.1.化学成分分析

3.2.金相组织分析

3.2.1铸态镁合金的金相组织

3.2.2固溶处理状态镁合金的金相组织

3.2.3时效处理状态镁合金的金相组织

3.3.镁合金拉伸力学性能及拉伸断口形貌观察

3.2.1拉伸力学性能

3.2.2拉伸断口形貌观察

3.4.镁合金在生理盐水中的腐蚀行为

3.4.1纯镁在生理盐水中的腐蚀行为

3.4.2铸态镁合金在生理盐水中的腐蚀行为

3.4.3固溶处理镁合金在生理盐水中的腐蚀行为

3.4.4时效处理镁合金在生理盐水中的腐蚀行为

3.4.5纯镁及不同状态镁合金在生理盐水中的腐蚀行为对比

4.结论

5.存在的问题及建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢