流場環(huán)境下醫(yī)用鎂合金的降解行為研究.pdf

1、目前對(duì)醫(yī)用鎂合金降解行為的研究多在靜態(tài)環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)實(shí)際生理流場環(huán)境下流場流速、溫度、腐蝕介質(zhì)等因素的影響尚未有系統(tǒng)性報(bào)道。本文以Mg-2Zn合金為主要研究對(duì)象，構(gòu)建了體外模擬流場環(huán)境實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行了鎂合金體外模擬流場降解實(shí)驗(yàn)，研究了流場環(huán)境下流速、溫度及流場腐蝕介質(zhì)對(duì)鎂合金降解行為的影響，同時(shí)，對(duì)比研究了AZ31合金在模擬體液流場中的降解行為，研究發(fā)現(xiàn):
　　模擬體液中，Mg-2Zn合金降解速率與流場流速成正比;隨浸泡時(shí)間推移，合

2、金表面腐蝕產(chǎn)物膜層增厚，Mg-2Zn合金降解速率降低，流場流速越高，降解速率降低幅度越慢。隨著流速升高，Mg-2Zn合金的腐蝕形貌由局部點(diǎn)蝕向均勻腐蝕轉(zhuǎn)變，流速較高時(shí)，存在流場沖刷痕跡。
　　流場溫度升高，降解速率加快，流場對(duì)樣品腐蝕速率的加速作用更大，流場環(huán)境下Mg-2Zn合金的抗拉強(qiáng)度損失更為嚴(yán)重，腐蝕形貌由局部腐蝕轉(zhuǎn)向均勻腐蝕，各溫度流場環(huán)境下Mg-2Zn合金表面均呈現(xiàn)沖刷腐蝕痕跡。
　　Mg-2Zn合金在生理鹽水中的

3、降解速率較模擬體液中更慢，其降解時(shí)溶液pH值更高且穩(wěn)定，表面腐蝕產(chǎn)物Mg(OH)2更易成膜。流場環(huán)境下，生理鹽水中合金降解速率先慢后快，模擬體液中則先快后慢并趨于穩(wěn)定。生理鹽水中Mg-2Zn合金表面存在絲狀腐蝕，局部伴有向基體內(nèi)部延伸的點(diǎn)蝕坑，與靜態(tài)環(huán)境相比，流場環(huán)境下合金表面腐蝕坑分布均勻且數(shù)量較多。浸泡相同時(shí)間后，與模擬體液相比，生理鹽水中Mg-2Zn合金的抗拉強(qiáng)度更高。
　　與Mg-2Zn合金相比，AZ31合金降解速率受到流

4、場的影響更大，腐蝕速率更高，腐蝕多開始于晶界處，靜態(tài)降解的樣品表面腐蝕坑集中且深入基體，易形成穿孔，而流場環(huán)境下樣品表面腐蝕面積更大且腐蝕坑深度更均勻。模擬體液中AZ31合金抗拉強(qiáng)度衰減速度快于Mg-2Zn合金，流場作用下AZ31合金抗拉強(qiáng)度的衰減速率小于靜態(tài)環(huán)境。
　　電化學(xué)測試表明，Mg-2Zn合金在模擬體液中浸泡時(shí)，流場流速越高，腐蝕產(chǎn)物膜層越不易附著，樣品的阻抗值上升速率越低。溫度越高，Mg-2Zn合金在模擬體液中的自腐蝕