【摘 要】
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生物医用锌(Zn)合金有望成为新一代可生物降解植入材料,然而其力学性能尚不能完全满足生物降解植入物的要求,有待进一步的研究。已有的研究表明在Zn中加入1%的镁(Mg)可以使得铸态Zn Mg合金的强度和韧性得到有效提高。锆(Zr)作为一种生物相容性较好的合金元素,可以有效的细化Zn的晶粒,提高Zn合金的力学性能与耐蚀性。本论文选择Zn1Mg作为研究对象,通过加入微量Zr提高合金的力学性能。通过熔炼法
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生物医用锌（Zn）合金有望成为新一代可生物降解植入材料,然而其力学性能尚不能完全满足生物降解植入物的要求,有待进一步的研究。已有的研究表明在Zn中加入1%的镁（Mg）可以使得铸态Zn Mg合金的强度和韧性得到有效提高。锆（Zr）作为一种生物相容性较好的合金元素,可以有效的细化Zn的晶粒,提高Zn合金的力学性能与耐蚀性。本论文选择Zn1Mg作为研究对象,通过加入微量Zr提高合金的力学性能。通过熔炼法制备新型三元Zn1Mgx Zr（x=0.1～0.5）合金,研究了Zr对Zn1Mg合金组织、力学性能,腐蚀性能,细胞相容性与血液相容性的影响。通过锻造与挤压实现提高合金力学性能,调控合金腐蚀性能的目的。实验结果表明,ZnMgZr合金的微观组织由Zn初生枝晶、Zn和Mg2Zn11的共晶混合物和第二相颗粒Zn22Zr组成。Zr细化了铸态Zn1Mg的微观结构,提高了合金的力学性能和耐蚀性。抗拉强度和断后伸长率从Zn1Mg的75MPa和0.5%提高至Zn1Mg0.1Zr的108.0MPa和1.0%,浸泡降解速度从Zn1Mg的0.07mm/year下降至Zn1Mg0.1Zr的0.059mm/year。锻造和挤压使ZnMgZr合金的微观结构更加均匀,进一步提高了合金的力学性能和耐蚀性。锻造处理将合金的抗拉强度提高至212～237MPa,断后伸长率提高至7.2～9.5%,浸泡降解速率降至0.051～0.054mm/year。挤压处理将合金的抗拉强度提高至322～332MPa,断后伸长率提高至2.9～3.3%,浸泡降解速率降至0.04～0.045mm/year。本论文中所有合金25%浸提液共同培养1,3,7天的HUEVC细胞增殖率均大于75%,溶血率均低于3%,基本符合生物医用材料对生物相容性要求。
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