ZT基轻质镁合金材料显微硬度测试及规律分析

以Mg-6Zn-3Sn-xCa,x=(0、0.3、0.6、1.0,1.5)合金为研究对象,制作出5组试样后进行金相处理。用HXS-1000AY数字式显微硬度仪进行维氏硬度测试,用HD-AP硬度进行显微组织图像和硬度数据的收集。Ca含量的镁合金为0%、0.3%、0.6%时硬度较为稳定,当Ca含随着Ca含量从0%到达1.0%,镁合金硬度提高47.35%,硬度提升到65HV以上,之后硬度值会有所下降。当Ca含量从0%到1.5%时,通过显微组织观察合金中的第二相Mg_(2)Ca大量析出细化了结晶组织提升镁合金硬度。

生物医用镁合金材料的应用及耐蚀性研究进展

镁合金具有良好的力学性能,与人体生物相容性好,尤其是在人体内具有可生物降解的特点,是一种非常有前途的可降解生物医用金属材料。综述了镁和镁合金作为可降解生物医用材料的优越性和存在问题,生物医用镁合金的国内外研究现状,镁和镁合金的腐蚀机理及腐蚀类型,总结了当前用于提高生物医用纯镁和镁合金耐蚀性的方法,并对生物医用镁合金体内体外耐蚀性能进行了比较,展望了可降解生物医用材料的未来发展前景和研究方向。

生物医用镁合金Mg-Zn-Zr的组织性能和腐蚀降解行为研究

选取组织性能和力学性能较好的锻造态Mg-Zn-Zr可降解生物医用镁合金作为研究对象,通过金相组织观察、SEM扫描、XRD物相分析及拉伸试验研究了锻造态Mg-Zn-Zr镁合金的宏观和微观组织以及力学性能,并进一步确定了锻造态Mg-Zn-Zr合金的第二相组成.通过静态浸泡腐蚀失重实验研究纯镁和锻造态Mg-Zn-Zr镁合金在(37±0.5)℃恒温SBF模拟体液中的腐蚀降解速率;采用SEM扫描+EDS能谱分析技术手段对锻造态Mg-Zn-Zr镁合金腐蚀后的试样表面及腐蚀产物形貌进行分析,研究锻造态Mg-Zn-Zr镁合金的腐蚀类型、腐蚀程度及腐蚀机理.结果显示,与纯镁相比,锻造态Mg-5.45Zn-0.38Zr镁合金具有优良的力学性能.随着Zn、Zr的加入,锻造态镁合金的显微组织细化,从而使锻造态Mg-5.45 Zn-0.38Zr合金的力学性能得到很大的提高.锻造态Mg-5.45Zn-0.38Zr静态浸泡腐蚀实验结果表明,与纯镁相比,添加Zn、Zr元素可以提高镁合金耐腐蚀性.用失重法测得的锻造态Mg-5.45Zn-0.38Zr合金在(37±0.5)℃恒温SBF模拟体液浸泡腐蚀240 h后的平均腐蚀速率为0.93 mm/a.锻造态Mg-5.45Zn-0.38Zr合金的耐腐蚀性能优于纯镁.

医用镁合金改性研究进展

镁及其合金由于具有良好的生物活性的相容性,一直是现在医学界重点研究的新型生物材料之一。其作为生物材料的关键就是降低镁合金过快的腐蚀和降解速度,对镁合金表面的改性研究已成为研究新型生物材料的重点。介绍医用的镁合金的近几年来的发展历程,讨论镁合金表面的惰性生物活性陶瓷、转化膜的影响对镁合金表面的影响。介绍了各种表面镀层制备方法、耐腐蚀蚀性及其生物活性相容性,并指出其今后的发展趋势。

挤压态AT95-xSb镁合金高温力学性能及组织分析

目的为使AT95-xSb镁合金获得良好的高温力学性能,对挤压态AT95-xSb(x=0.0,0.3,1.0,x表示质量分数,%)镁合金的高温力学性能及组织进行研究,以解决镁合金塑性变形能力较差的问题,为提高镁合金的高温变形性能提供一些新思路。方法所用合金材料是采用真空感应熔炼炉熔炼,国产XJ-500卧式挤压机挤压制备的AT95-xSb镁合金棒材,通过XRF-1800 CCDE型X射线荧光光谱仪、Rigaku D/max 2500PC X射线衍射仪、SEM、TEM及CMT-5105电子万能试验机等对挤压态镁合金棒材的成分、物相、显微组织及高温拉伸性能进行分析。结果Sb元素的添加使得AT95合金的第二相种类增加,数量增多;随着元素Sb含量的增加及拉伸变形温度的升高,AT95-xSb镁合金的高温拉伸强度降低,伸长率和屈强比增大;断口扫描证实拉伸断口主要为韧性断裂,且150℃时拉伸断口的第二相颗粒明显比200℃时数量更多,尺寸更大。结论随着元素Sb含量的增加,挤压态AT95-xSb镁合金高温拉伸强度降低,伸长率和屈强比增大,很大程度上能够提高镁合金的塑性变形能力。

锻造态Mg-Zn-Zr/-Y镁合金体外生物相容性研究

研究了锻造态Mg-Zn-Zr和Mg-Zn-Zr-Y镁合金在模拟体液中的pH值变化规律;按照ISO 10993的标准要求,分别制备了锻造态Mg-Zn-Zr/-Y合金不同浓度(100%、50%、10%)脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)浸提液,通过体外溶血率测试了锻造态Mg-Zn-Zr/-Y镁合金的溶血率;通过CCK-8法体外细胞毒性试验及细胞形貌考察评价了锻造态Mg-Zn-Zr/-Y镁合金对HUVEC的细胞毒性。结果表明:锻造态Mg-Zn-Zr/-Y在SBF模拟体液中的腐蚀速度均高于纯镁的腐蚀速度;锻造态Mg-Zn-Zr镁合金溶血率为0.6%,锻造态Mg-Zn-Zr-Y镁合金溶血率为0.5%,不会导致严重溶血;锻造态Mg-Zn-Zr/-Y镁合金材料的浸提液浓度为10%时,对细胞的毒性较小,几乎不影响细胞的增殖。