高應(yīng)變速率軋制對鎂合金體外腐蝕行為的影響及其機理研究.pdf

1、鎂合金以其良好的力學(xué)相容性、優(yōu)異的生物相容性以及可降解性等優(yōu)點，成為新型生物可降解植入材料，有望用作血管支架和骨植入材料。鎂合金作為醫(yī)用材料需要同時具備良好的耐腐蝕性能和力學(xué)性能，而通過細(xì)化晶粒能同時滿足上述兩種要求。目前，有關(guān)高應(yīng)變速率軋制態(tài)細(xì)晶鎂合金的生體腐蝕行為的研究報道較少。本文系統(tǒng)地研究了高應(yīng)變速率軋制對鎂合金生體腐蝕行為的影響及其作用機理。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)軋制態(tài)鎂材料的腐蝕規(guī)律不同于鑄態(tài)合金。隨著浸泡時間

2、的延長，軋制態(tài)鎂材料在0.9％NaCl和Hank's溶液中的平均腐蝕速率逐漸降低。與常規(guī)軋制相比，高應(yīng)變速率軋制態(tài)鎂合金在Hank's溶液中的平均腐蝕速率較低，自腐蝕電位更正和腐蝕電流密度更低，表現(xiàn)出更好的耐生體腐蝕性。同時，高應(yīng)變速率軋制鎂合金在長時間浸泡過程中呈現(xiàn)較小的抗拉強度下降幅度。以ZK60在Hank's溶液中浸泡15d為例，高應(yīng)變速率軋制板材的平均腐蝕速率為0.29mg·cm-2· d-1;常規(guī)軋制板材的平均腐蝕速率為0.3

3、1 mg·cm-2·d-1;高應(yīng)變速率軋制板材的抗拉強度下降幅度為20％，而常規(guī)軋制板材的抗拉強度下降幅度為23％。
　　(2)與常規(guī)軋制相比，高應(yīng)變速率軋制可以提高鎂材料的動態(tài)再結(jié)晶程度和細(xì)化晶粒。以ZK60為例，高應(yīng)變速率軋制板材的平均晶粒尺寸為2.6μm，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)達(dá)90％以上;常規(guī)軋制板材的平均晶粒尺寸為8μm，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)為60％。
　　(3)與常規(guī)軋制相比，高應(yīng)變速率軋制態(tài)ZK60合金中晶粒更為細(xì)小，再結(jié)晶