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《兰州理工大学》 2011年
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WE43镁合金微管成形及医用力学改性研究

林生岭  
【摘要】:镁合金作为生物医用材料具有良好的力学相容性、生物相容性,具备高分子材料所不具有的机械性能;具有优于钴铬合金,镍钛合金,不锈钢的生物相容性;同时镁合金可生物降解,是理想的生物医用可降解材料。如何改善镁合金的塑性及提高其耐腐蚀性是现阶段镁合金作为生物医用材料的研究热点。 镁合金微细管的成形关系着镁合金心血管支架制备的成功与否。本文从细晶强化角度出发,以WE43(Mg-4.2Y-2.4Nd-0.6Ce(La)-0.5Zr)作为研究对象,研究镁合金微细管的成形工艺,在微细管成形的同时改善合金的塑性及耐蚀性。采用真空电磁感应熔炼的方式对合金进行熔炼,以实现材料的均匀熔炼;通过多道次挤压方式实现镁合金微细管的成形。比较了不同状态下WE43合金的显微组织结构;通过拉伸实验比较了铸态及挤压棒的力学性能,通过浸泡实验比较了铸态、一次挤压态及二次挤压态的耐腐蚀性能。浸泡实验主要是通过在各个时间节点溶液pH值和平均腐蚀速率的测定来评定镁合金耐蚀性能。 采用合理的挤压工艺参数,能够得到尺寸精度高,表面质量较好,壁厚均匀,无裂纹、分层的镁合金微细管。经过多道次挤压能有效的细化镁合金的微观组织,经二次挤压后合金组织发生了完全动态再结晶,晶粒进一步得到细化,得到大小均匀的等轴晶,晶粒尺寸小于10μm。通过拉伸实验得出,WE43镁合金经挤压变形后塑性得到极大改善,合金的抗拉强度高于铸态的抗拉强度为261 Mpa;延伸率为11.7%,而铸态的延伸率仅为6%。通过浸泡实验发现,经过二次挤压后合金的耐蚀性进一步得到提高,更能满足作为生物医用的要求。 微细管的成形工艺,能够在提升镁合金塑性成形能力的同时提高支架的医用力学性能和耐腐蚀性能,为镁合金作为生物医用支架材料作必要的准备,为可降解生物镁合金的临床应用提供理论依据。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG379

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