心血管支架用細(xì)晶鎂合金制備及體外降解行為研究.pdf

1、鎂合金憑借其比強(qiáng)度高、生物安全性高、可降解性和優(yōu)良的力學(xué)相容性，已成為心血管支架、骨固定材料等領(lǐng)域一個(gè)非?；钴S的研究熱點(diǎn)。在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常用的是鎂鋁（AZ）系合金和鎂鋰（LZ）系合金。目前鎂合金心血管支架應(yīng)用中最主要的兩個(gè)問(wèn)題是：合金塑性變形能力差和耐腐蝕性有待提高，晶粒細(xì)化是公認(rèn)同時(shí)解決上述兩個(gè)問(wèn)題最有效的途徑之一。觀察醫(yī)用鎂合金耐蝕性能可以通過(guò)模擬體液體外降解實(shí)驗(yàn)的方法。常用的鎂合金晶粒細(xì)化方法包括：快速凝固、等通道轉(zhuǎn)角擠壓、累積

2、疊軋和半固態(tài)成形等。其中，在醫(yī)用鎂合金領(lǐng)域常采用快速凝固的方法。
　　本文選取心血管支架領(lǐng)域常用的鎂鋁（AZ）系鎂合金和鎂鋰（LZ）系鎂合金，使用鑄造的方法熔煉出不同成分的鎂合金樣品，結(jié)合模擬體液降解實(shí)驗(yàn)，分析對(duì)比選取出心血管支架用鎂合金最佳成分。而且通過(guò)快速凝固工藝制備不同成分的鎂合金，對(duì)快速凝固工藝進(jìn)行探究，為快速凝固工藝在心血管支架領(lǐng)域應(yīng)用打下基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下：
　?。?）鑄造鎂鋁合金的顯微組織是由α-Mg基本相，樹

3、枝狀的β相組成。β相的主要成分為Mg17Al12相。在加入稀土元素Y后，β晶粒尺寸變小，Y元素的加入起到了細(xì)化晶粒的作用。同時(shí)，合金中會(huì)產(chǎn)生Mg24Y5相和Al2Y相，隨著稀土元素Y含量的增加，Mg24Y5和Al2Y相對(duì)含量增加。鑄造鎂鋰合金中Li含量為9％時(shí)，合金顯微組織由α-Mg基本相，長(zhǎng)條狀的β相組成；Li含量為14%時(shí)，合金顯微組織為單一的β相組成。
　　（2）LZ系鎂合金性質(zhì)活潑，沒(méi)有辦法在空氣環(huán)境下進(jìn)行快速凝固實(shí)驗(yàn)。A

4、Z系鎂合金可以在外部環(huán)境中進(jìn)行雙輥甩帶實(shí)驗(yàn)。相比于鑄態(tài)組織，快速凝固工藝確實(shí)起到了細(xì)化晶粒的作用。分析可以得出雙輥轉(zhuǎn)速在1200r/min，合金晶粒細(xì)化程度最佳，晶粒尺寸在3-5μm。
　?。?）稀土元素Y有助于進(jìn)一步細(xì)化快速凝固Mg-Al合金的組織，且隨著Y含量的增加，晶粒逐漸細(xì)小。合金中Al元素降低，組織中β相含量減少，隨著稀土含量的增加，快速凝固后的合金組織也變?yōu)榧?xì)小的等軸晶分布于晶粒中。
　　（4）不同成分AZ系鎂合

5、金的腐蝕失重率都是先升高，然后隨著腐蝕天數(shù)的增加緩慢下降或者保持不變。加入稀土元素后合金的腐蝕失重率降低，但AZ系鎂合金的耐蝕性并不會(huì)隨著稀土元素Y的添加而不斷的增強(qiáng)。隨著Al含量降低，合金的失重率也會(huì)下降。
　?。?）不同成分合金模擬體液的pH值先緩慢上升，到達(dá)最大值后，隨著腐蝕天數(shù)的增加，溶液的pH值基本保持不變。Al含量的降低并沒(méi)有引起模擬體液
　　pH值得顯著變化。腐蝕過(guò)程的主要形式為點(diǎn)蝕，腐蝕過(guò)程中有Mg(OH)2