检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：姜超西安工业大学

学位级别：硕士

镁合金作为一种可降解医用植入金属材料,在骨愈合后无需手术取出,从临床和经济角度看都是有益的,避免了二次手术的费用和患者的痛苦,基于这些优势近年来成为研究热点.但是目前在人体体内应用还存在镁合金腐蚀速率过快及与骨愈合速度不... 详细信息

镁合金作为一种可降解医用植入金属材料,在骨愈合后无需手术取出,从临床和经济角度看都是有益的,避免了二次手术的费用和患者的痛苦,基于这些优势近年来成为研究热点.但是目前在人体体内应用还存在镁合金腐蚀速率过快及与骨愈合速度不匹配产生应力遮挡效应等问题,因此控制镁合金在体液中的腐蚀速率成为关键.本论文针对磁场环境下AZ31B镁合金在模拟体液中腐蚀性为,利用有限元法、浸泡方法和电化学分析法研究磁场环境对镁合金在模拟体液中腐蚀特性的影响,对应用和推广生物镁合金的磁场可控降解技术具有重要意义,为磁场环境下镁合金在模拟体液中腐蚀特性提供了理论基础.主要工作内容如下:\n (1)通过构建磁场条件下镁合金在模拟体液中电化学腐蚀理论模型,进行磁场环境下镁合金在模拟体液中腐蚀过程仿真,分析磁场在电化学体系中磁场分布规律并研究磁场对镁合金在SBF溶液电化学腐蚀过程中电流密度和传质过程的影响.仿真结果表明当添加0.4T磁场时,垂直磁场下镁合金电极表面磁场强度大于平行磁场,且分布相对均匀,电化学反应电流密度增大,传质过程由扩散转变为对流的过程,电极表面传质过程中的对流速率增大.\n (2)通过长期浸泡实验测量对不同磁场条件下镁合金在SBF溶液中的失重量计算其腐蚀速率;并结合腐蚀形貌研究磁场对不同浸泡时间下化学反应的影响.由于磁场对阳极极化和溶解以及溶液中传质过程的影响,磁场在浸泡前期和后期可以加快镁合金的腐蚀速率,腐蚀中期由于加快了钝化膜的生成从而降低了腐蚀速率.磁场可以加速镁合金点蚀孕育过程,促进AZ31B镁合金在SBF溶液中的点蚀增长.垂直磁场对点蚀孕育的影响更加明显.\n (3)不同磁场条件下镁合金在SBF溶液中的动电位极化实验和交流阻抗谱测试结果表明,磁场使得AZ31B镁合金在SBF溶液中的自腐蚀电位(活性)负移,腐蚀电流密度上升,极化电阻减小更容易发生腐蚀;添加垂直磁场环境相对于平行磁场趋势变化更显著.镁合金在SBF溶液中的阻抗半径随着浸泡时间的延长阻抗半径逐渐增大,腐蚀速率逐步减慢,添加磁场后镁合金的阻抗半径除在浸泡中期短暂增大外在浸泡前期和后期均减小.\n (4)利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对不同磁场条件下不同浸泡时间的镁合金表面形貌观察分析,随着浸泡时间的延长,磁场对AZ31B镁合金在SBF溶液中腐蚀速率的影响与镁合金基体表面附着的钝化膜Mg(OH)2有关,钝化膜层对侵蚀离子反应镁合金基体起到阻碍作用,随着反应的进一步进行,钝化膜变疏松且被反应生成MgCl2、MgSO4等易溶于水的物质,因此磁场对镁合金腐蚀速率影响趋势为先增加后减小再增加.\n 磁场依靠改变腐蚀过程中电流密度和传质过程来控制镁合金腐蚀速率,垂直磁场下更强的磁感应强度对平行磁场下的腐蚀速率影响更明显.\n 本研究从镁合金可控腐蚀技术的角度出发,引入磁场手段来解决镁合金的降解速率与骨愈合速率不匹配的问题,为镁合金的临床应用提供了新的解决思路,并为磁场对镁合金在人体体液中的降解提供了基础研究.

关键词：镁合金模拟体液腐蚀性为磁场可控降解

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Zn含量对Mg-Zn合金在模拟体液中腐蚀行为的影响

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化学研究与应用 2019年第7期31卷 1342-1346页

作者：封娜王元有严凯费洪旗宋奎扬州工业职业技术学院化学工程学院江苏扬州225127 扬州大学机械工程学院江苏扬州225127

采用析氢实验、扫描电子显微镜和X射线衍射等研究经过固溶处理的纯Mg和镁锌合金模拟体液中的腐蚀行为。结果表明:几种镁锌合金的腐蚀速率远低于纯镁,镁锌合金的腐蚀速率随着Zn含量降低而降低。固溶处理降低了晶界数量和位错密度,减少了... 详细信息

采用析氢实验、扫描电子显微镜和X射线衍射等研究经过固溶处理的纯Mg和镁锌合金模拟体液中的腐蚀行为。结果表明:几种镁锌合金的腐蚀速率远低于纯镁,镁锌合金的腐蚀速率随着Zn含量降低而降低。固溶处理降低了晶界数量和位错密度,减少了晶间腐蚀和点蚀的发生,随着第二相含量增加造成相界面增加,暴露在表面的相界面成为电偶腐蚀发生的位置,因此本研究中镁锌合金的腐蚀以电偶腐蚀以主。显微组织观察发现纯镁的表面腐蚀产物比较疏松,而Zn的加入使镁锌合金在模拟体液中的腐蚀产物变得平整致密,但随着Zn含量的提高,第二相的体积分数上升,腐蚀产物的裂纹增大,造成腐蚀速度上升。

关键词：镁合金生物材料模拟体液降解行为固溶处理

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医用NiTi合金在Hank's模拟体液中的微磨损行为

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表面技术 2018年第11期47卷 97-101页

作者：薛燕王振国重庆工程职业技术学院重庆402260 北京航空航天大学北京100191

目的研究医用NiTi合金在Hank’s模拟人体生理溶液中的微磨损行为。方法采用TE66微磨粒磨损试验机对医用NiTi合金进行微磨损测试,计算合金磨损率,采用SEM观察合金磨损后的表面形貌来分析磨损机制。在测试过程中考虑加载载荷、磨损颗粒浓... 详细信息

目的研究医用NiTi合金在Hank’s模拟人体生理溶液中的微磨损行为。方法采用TE66微磨粒磨损试验机对医用NiTi合金进行微磨损测试,计算合金磨损率,采用SEM观察合金磨损后的表面形貌来分析磨损机制。在测试过程中考虑加载载荷、磨损颗粒浓度、磨损颗粒类型及尺寸对合金微磨损行为的影响。结果 NiTi合金的磨损率随载荷的增加而降低。当载荷小于1.0 N时,合金的磨损率受磨损颗粒浓度的影响不大;当载荷大于1.0 N时,合金的磨损率随磨损颗粒浓度的增加而增加。在同一尺寸下,由于Si C颗粒具有较高的硬度和较大的切削力,所导致的NiTi合金的磨损率比Al_2O_3颗粒造成的磨损率要大。当磨损颗粒为Si C时,NiTi合金的磨损率随磨损颗粒尺寸的变化无明显规律性。在所涉实验条件下,当磨损颗粒为Si C F1200,摩擦配偶为ZrO_2,加载载荷为2.0 N,磨损颗粒质量浓度为0.05 g/cm^3时,所获得NiTi合金的磨损率最低,为2.3×10^(-5)mm^3/(N·m)。结论在同一磨损颗粒浓度下,合金的磨损率随加载载荷的增加而降低。在较低载荷时,磨损颗粒的浓度对合金的磨损率影响不大;在较高载荷下,随磨损颗粒浓度的增加,合金的磨损率增加。磨损机制以磨粒磨损为主。

关键词： NiTi合金模拟体液微磨损摩擦副磨损颗粒

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加载方式与模拟体液环境对植入用Ti-6Al-7Nb合金疲劳性能的影响

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力学研究 2019年第1期8卷 65-72页

作者：李权王清远刘永杰四川大学建筑与环境学院破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室四川成都

Ti-6Al-7Nb合金近年来已发展成为医用植入物较理想的功能结构材料,为了保证植入材料的可靠性和安全性,需要对其服役状态下的力学行为进行评估。本文采用宏观力学测试结合微观显微观察的方法,研究了加载方式和模拟体液环境对植入用Ti-6Al... 详细信息

Ti-6Al-7Nb合金近年来已发展成为医用植入物较理想的功能结构材料,为了保证植入材料的可靠性和安全性,需要对其服役状态下的力学行为进行评估。本文采用宏观力学测试结合微观显微观察的方法,研究了加载方式和模拟体液环境对植入用Ti-6Al-7Nb合金的疲劳行为的影响。结果显示,加载方式对Ti-6Al-7Nb合金的疲劳行为有较大影响,弯曲加载比轴向加载得到的疲劳强度更高;模拟体液环境下,Ti-6Al-7Nb合金的疲劳性能略低于常规空气环境,这是因为模拟体液环境中,疲劳加载可能会破坏试样表面的钝化膜,导致疲劳性能降低;疲劳裂纹均萌生于试样表面。

关键词： Ti-6Al-7Nb 加载方式模拟体液疲劳寿命裂纹萌生

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浓缩生长因子在体外模拟体液及模拟唾液中的降解速率

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中国组织工程研究 2018年第10期22卷 1559-1564页

作者：邹新明黄娜王远勤李少冰唐尤超暨南大学口腔医学院广东省广州市510000 暨南大学附属惠州口腔医院惠州口腔医院广东省惠州市516000 南方医科大学口腔医院牙周种植科广东省广州市510055

背景:可吸收生物材料在组织工程应用中的降解速率至关重要,不同因素均影响降解速率。目的:比较膜状与块状浓缩生长因子在模拟体液及模拟唾液中的降解特性。方法:抽取15名健康志愿者静脉血,将每名志愿者血液样本平均分为4等份,其中2份制... 详细信息

背景:可吸收生物材料在组织工程应用中的降解速率至关重要,不同因素均影响降解速率。目的:比较膜状与块状浓缩生长因子在模拟体液及模拟唾液中的降解特性。方法:抽取15名健康志愿者静脉血,将每名志愿者血液样本平均分为4等份,其中2份制作块状浓缩生长因子,分别记为A组、B组;另2份制作膜状浓缩生长因子,分别记为C组、D组。将A组、C组样本浸没于模拟体液中,B组、D组样本浸没于模拟唾液中,观察样本完全降解时间,计算每日平均降解速率比。结果与结论:(1)A-D组平均完全降解时间分别为(14.0±0.7),(9.7±0.9),(9.9±1.2),(7.2±0.7)d;(2)在相同模拟液中不同性状浓缩生长因子的每日平均降解速率比,A组显著低于C组(P<0.05),B组显著低于D组(P<0.05);相同性状浓缩生长因子在不同模拟液中的每日平均降解速率比,A组显著低于B组(P<0.05),C组显著低于D组(P<0.05);(3)结果表明,在相同降解环境中,膜状浓缩生长因子的降解速率高于块状浓缩生长因子;在相同性状下,浓缩生长因子在模拟唾液中的降解速率高于在模拟体液中的降解速率。

关键词：浓缩生长因子体外降解模拟体液模拟唾液组织再生生物材料引导组织再生术唾液血小板纤维蛋白组织工程

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Mg-1Zn-1Mn合金微弧氧化膜在SBF模拟体液中的腐蚀行为

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材料热处理学报 2018年第5期39卷 108-116页

作者：张忠明马莹马艳艳白力静徐春杰惠增哲西安理工大学材料科学与工程学院、陕西省电工材料与熔(浸)渗技术重点实验室陕西西安710048 西安工业大学材料与化工学院、陕西省光电功能材料与器件重点实验室陕西西安710032 西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

采用微弧氧化工艺在Mg-1Zn-1Mn合金表面制备微弧氧化陶瓷膜。借助扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜、能谱分析仪和X射线衍射分析仪对氧化膜的微观结构和相组成进行表征,通过电化学方法和浸泡实验研究陶瓷膜在模拟体液中的耐腐蚀性。结果... 详细信息

采用微弧氧化工艺在Mg-1Zn-1Mn合金表面制备微弧氧化陶瓷膜。借助扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜、能谱分析仪和X射线衍射分析仪对氧化膜的微观结构和相组成进行表征,通过电化学方法和浸泡实验研究陶瓷膜在模拟体液中的耐腐蚀性。结果表明：微弧氧化5 min可在Mg-1Zn-1Mn合金表面形成光滑平整、厚度为10μm并与基体结合良好的陶瓷膜,其主要由Mg O和Mg2Si O4组成,为典型的多孔结构;微弧氧化陶瓷膜可使Mg-1Zn-1Mn合金产生钝化,显著提高合金在SBF溶液中的耐腐蚀性,腐蚀速率降低至0.026 mm/a,耐腐蚀性提高近10倍。陶瓷膜裂纹和腐蚀介质与陶瓷膜反应造成的破损使得腐蚀液渗入到合金与陶瓷膜界面,导致SBF溶液与合金接触发生反应,造成点蚀和丝状腐蚀。

关键词： Mg-1Zn-1Mn合金微弧氧化模拟体液腐蚀性能

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挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)合金的力学性能及在模拟体液中的腐蚀性能研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第9期46卷 2352-2358页

作者：张忠明马莹任伟伟王婷徐春杰惠增哲西安理工大学陕西省电工材料与熔(浸)渗技术重点实验室陕西西安710048 西安工业大学陕西省光电功能材料与器件重点实验室陕西西安710032

研究了挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)镁合金的拉伸行为和压缩行为,探讨了合金在不同pH值的SBF模拟体液中的电化学极化曲线和阻抗谱,以评定合金的腐蚀性能,为镁合金植入材料的制备提供依据。结果表明:挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2... 详细信息

研究了挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)镁合金的拉伸行为和压缩行为,探讨了合金在不同pH值的SBF模拟体液中的电化学极化曲线和阻抗谱,以评定合金的腐蚀性能,为镁合金植入材料的制备提供依据。结果表明:挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)合金表现出准解理断裂的特征,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为279 MPa、251 MPa和11%,抗压强度为330 MPa。腐蚀介质的pH值对合金的腐蚀性能有显著影响。随腐蚀介质pH值增大,阻抗谱弧半径大幅度增大,合金的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,合金的腐蚀速率明显下降。在阻抗谱的低频端出现了一个时间常数。合金在pH值为7.2和10的SBF溶液中的瞬时腐蚀速率分别为4.1和0.2 mm/a。

关键词：镁合金力学行为模拟体液电化学阻抗谱极化曲线腐蚀

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铸造镁合金Mg-Zn-Y-Zr-Ca在模拟体液中的腐蚀行为

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材料导报 2017年第24期31卷 105-108页

作者：孙毅张文鑫许春香张金山韩少兵贾长健太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 先进镁基材料山西省重点实验室太原030024

采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了铸态Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数/%)合金的显微组织,采用失重法测试了合金在模拟体液中浸泡不同时间的生物腐蚀性能,并对合金的腐蚀行为进行分析。结果表明,Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金中... 详细信息

采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了铸态Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数/%)合金的显微组织,采用失重法测试了合金在模拟体液中浸泡不同时间的生物腐蚀性能,并对合金的腐蚀行为进行分析。结果表明,Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金中沿晶界连续分布的Mg3YZn6相对合金的腐蚀具有作为微阴极加速基体腐蚀或抑制腐蚀扩展的双重作用。Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金的腐蚀过程分为3个阶段:晶界附近溶质原子贫化区形成几微米宽的腐蚀凹槽,在富Zr-贫Zr区形成大量腐蚀斑点,腐蚀凹槽和腐蚀斑点相互扩展破坏基体。

关键词：生物镁合金模拟体液准晶相腐蚀行为

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非晶/晶态MgZnCa复合材料在模拟体液中的腐蚀行为

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铸造技术 2018年第11期39卷 2440-2444,2449页

作者：张磊闫志杰耿桂宏北方民族大学材料科学与工程学院宁夏银川750021

利用熔体旋淬和铜模喷铸法分别制备了Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=0, 3, 6, 9)非晶态合金薄带、非晶态合金棒材、非晶/晶态合金棒材;分析了它们的物相组成、晶态的晶粒尺寸和分布情况,以及不同成分的Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=0, 3, 6, 9... 详细信息

利用熔体旋淬和铜模喷铸法分别制备了Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=0, 3, 6, 9)非晶态合金薄带、非晶态合金棒材、非晶/晶态合金棒材;分析了它们的物相组成、晶态的晶粒尺寸和分布情况,以及不同成分的Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=0, 3, 6, 9)合金的玻璃形成能力(GFA);研究了完全非晶态的Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=6, 9)棒材和非晶/晶态复合的Mg_(60+x)Zn_(35-x)Ca_5(x=0,3)棒材在模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。结果表明,MgZnCa合金都具有玻璃形成能力;完全非晶态的MgZnCa合金的GFA和在模拟体液中的耐蚀性均比非晶/晶态复合的MgZnCa合金好;通过调控MgZnCa合金的成分,可以控制MgZnCa合金的降解速率。

关键词：非晶/晶态复合腐蚀模拟体液降解速率

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典型模拟体液下镁和钛金属的环境行为研究

典型模拟体液下镁和钛金属的环境行为研究

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作者：许伟泽天津大学

学位级别：硕士

在研究生物材料的过程当中,对材料性能评价是十分重要的一个部分,这决定了材料能否应用于临床。然而随着材料的发展,在对生物可降解材料进行体外模拟测试时发现,往往得到的结果与其在体内真实服役的情况有较大的区别。因此,本文针对镁... 详细信息

在研究生物材料的过程当中,对材料性能评价是十分重要的一个部分,这决定了材料能否应用于临床。然而随着材料的发展,在对生物可降解材料进行体外模拟测试时发现,往往得到的结果与其在体内真实服役的情况有较大的区别。因此,本文针对镁和钛两种常见生物材料,通过改变体外模拟环境因素以及材料本面表面状态考察了生物材料体外评价方法和生物相容性。（1）以镁金属为研究对象,考察了体内外评价和典型模拟体液环境下评价的差异,分析了局部微环境的影响,探索了有机无机模拟体液的评价差异,以及通过表面激光改性实现对生物活性的改善。研究结果表明:镁金属植入物体外模拟腐蚀速率远高于动物试验结果。体外模拟中在PBS以及SBF两种介质下,在含氯离子的介质中,纯镁腐蚀速率极快,并且发生严重的点蚀现象。而在钙离子存在条件下,由于基底表面生成的腐蚀产物的致密度较差,腐蚀速率增加。在试样表面与溶液界面中的局部溶液接触不充分的情况下,离子在反应消耗后不能及时补充至界面中,试样的腐蚀速率会大大地降低。加入0.05g/L的牛血清白蛋白之后,蛋白质通过影响溶液中无机离子向表面的传质,从而进一步影响生成的腐蚀产物膜,使原本致密度较差的膜层转变为致密度较好的膜层,从而阻止进一步腐蚀。利用激光衍射和干涉结构制备了具有微米环形和菜花状簇,以及纳米级波纹的多层级结构,为体内细胞生长试验中的细胞生长和蛋白质吸附提供了一个适宜的环境,有利于表面生物活性改善。（2）以钛金属为研究对象,探索了典型模拟体液模拟中重力和动态流动对钛表面类骨磷灰石层形成的影响,以及通过表面喷砂粗糙化,促进类骨磷灰石的生长。研究结果表明:垂直有重力因素较水平无重力因素影响,钛表面类骨磷灰石加速沉积,所生长的类骨磷灰石分布不均匀。较静态环境下,动态环境下钛表面类骨磷灰石形成延迟。这归因于动态环境下,使Ca2+、HPO42-、PO43-离子在还未能形核的情况下就已经被带走,致使动态环境下磷灰石的形成较晚。360 rpm（即等效于生物体内大于正常生理流速时的动态情况）较120 rpm（即等效于生物体内正常生理流速时的动态情况）,类骨磷灰石的形成速率增加,所生长的磷灰石要更清晰、密集。喷砂处理增加了钛表面粗糙度,降低其钙磷层生长开裂,有利于表面类骨磷灰石的生长,促进了类骨磷灰石的形成。

关键词：体外评价模拟体液镁钛表面改性

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