镁合金/PLA复合材料的制备与降解性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangxueying0518
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金/聚乳酸(PLA)复合材料兼具镁合金的高强度和聚乳酸降解可控的性能优势,同时镁合金的降解产物呈碱性,能中和聚乳酸降解导致的局部酸性变化,是理想的可吸收骨科材料。本文采用热压结合热拉拔技术,制备出镁合金丝增强PLA复合材料棒材和板材,研究了拉拔工艺、退火处理和丝材体积分数对复合材料性能的影响,在此基础上,较系统研究了模拟生理环境及其与静态压缩应力共同作用下纯聚乳酸、镁合金/聚乳酸复合材料的降解行为。结论如下:  后续拉拔工艺可以显著提高复合材料中聚乳酸的结晶度,改善热压制备复合材料的力学性能,经拉拔3道次后,镁合金丝体积分数为10vol%的复合材料中聚乳酸结晶度提高了50%,其拉伸强度和弯曲强度增大到80MPa和194MPa,分别提高了35.6%和64.4%。退火处理将拉拔成型复合材料棒材(镁合金丝含量为10vol%)的弯曲强度提高了15%~20%,最高可达232 MPa。随着镁合金丝体积分数的增加,复合材料板材强度增大,镁合金丝体积分数为40vol%时,复合材料板材的拉伸强度和弯曲强度为106MPa和196MPa,分别较纯聚乳酸提高了104%和70%。  模拟生理环境下,聚乳酸降解导致模拟体液pH值下降,而复合材料降解导致模拟体液pH值上升。环境温度的提高会加速纯聚乳酸和复合材料中聚乳酸的降解,造成聚乳酸粘均分子量和材料弯曲强度显著下降,当环境温度从25℃升至50℃,浸泡15天后,复合材料的聚乳酸粘均分子量和弯曲强度分别下降了33.2%和25.8%。37℃模拟生理环境下,外加静态压应力会显著加速纯聚乳酸和复合材料中聚乳酸基体的降解,并且随着应力提高,加速效果越明显,与无应力相比,外加应力为5MPa时,浸泡15天后复合材料弯曲强度和粘均分子量分别下降19.7%和28.8%。  环境温度和静态压应力的协同作用比单一因素对纯聚乳酸和复合材料降解行为的影响更为显著,随着温度和应力同时增大,聚乳酸和复合材料的弯曲强度、粘均分子量显著下降,失重率增大。模拟生理环境下,环境温度升高和压应力增大,会促进复合材料中镁合金丝材表面微弧氧化陶瓷层的腐蚀、破裂,但在15天降解实验后,镁合金丝材保持完整,没有出现明显的腐蚀现象,说明镁合金丝材在复合材料降解早期受到了表面陶瓷层和聚乳酸基体的有效保护。
其他文献
期刊
铸造Al合金在凝固过程中易形成显微气孔缺陷而使铝合金铸件的力学性能降低,限制其在苛刻环境下的应用。本论文采用数值模拟方法,针对二元和三元A1基合金凝固过程中因H气体析
Parylene HT薄膜是Parylene系列薄膜中最新的商业化成员,具有防潮、防霉和防盐雾等诸多优良性能,被广泛应用于军事雷达、电子器件和文物保护等方面。该薄膜主要是由原料1,1,2,2,9,9,10,10-八氟对二甲苯环二体通过化学气相沉积技术制备。本文基于文献调研和实验室现有条件,选择以对苯二甲醛为起始原料,对制备Parylene HT薄膜的几个重要中间体进行了合成和工艺优化方面的探究,最
金属空心微球具有多种优于常规材料性能,成为新材料开发的热点,但存在制备工艺复杂、成本高及金属镀层不理想等问题。针对以上问题,本文采用快速凝固法获得Ni-Pb空心微球,研
期刊
[目的]基于SSR(Simple sequence repeat,简单序列)标记展开对陆地棉经济性状的关联分析,挖掘优异等位变异位点,解析新疆陆地棉经济性状的遗传基础,为新疆陆地棉的遗传机理研
本文主要分析了目前国内外焊接 CAPP系统研究的应用和发展现状及现有焊接 CAPP系统中存在的问题,根据某航空制造企业实际电阻焊工艺设计过程和参照企业相关标准,采用软件工程思
打赢新冠肺炎阻击战,每个人、每个企业都是战士,其基本战斗要求就是按照“阻断”病毒传播的办法老老实实去做,不做病毒的传染扩散“中介”.浙江、山东、湖北三个监狱疫情破局
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文主要研究了18%氟环唑·烯肟菌酯悬浮剂农药在苹果和土壤中的残留分析方法、消解动态规律及其最终残留量,以期对18%氟环唑·烯肟菌酯悬浮剂在苹果上的安全性使用进行评价,