朱世杰
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王剑锋
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刘欣玉
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王利国
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任晨星
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常蕾
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王俊
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关绍康
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.003
目的 在医用镁合金骨螺钉表面构建羟基磷灰石涂层,有效控制其降解速率.方法 利用微弧电泳/水热复合方法,在形貌复杂的骨螺钉表面制备涂层.该方法首先利用电解抛光对骨螺钉表面进行表面预处理,采用微弧电泳技术在其表面制备羟基磷灰石涂层,再利用水热合成对微弧电泳涂层进行封孔.利用XRD、SEM、AFM等分析手段对涂层显微结构进行分析,利用体外浸泡实验和电化学实验对涂层耐腐蚀性能及其对钙磷盐的诱导特性进行了评价.结果 在电解抛光电流0.14A、抛光时间2min的工艺条件下进行电解抛光预处理,可以提高基体和涂层的结合性能.由于骨螺钉的特殊形状,在微弧电泳电解液中添加丙三醇,并通过调整电解液中丙三醇含量优化微弧电泳工艺(电压155 V,反应时间20 min),能有效抑制尖端放电现象,防止膜层组织疏松和大量的氧化物堆积,以及涂层剥落甚至基体烧蚀的现象.再优化水热合成工艺参数(处理液pH值8.5,反应时间1.5h,反应温度393 K)对微弧电泳涂层进行封孔,得到微弧电泳/水热复合涂层.结论 微弧电泳/水热复合涂层表面形貌为菜花状结构,由纳米棒状羟基磷灰石组装而成,均匀致密,结晶性好.电化学腐蚀测试表明,制备复合涂层后,骨螺钉的腐蚀电流密度降低了一个数量级.在模拟体液中浸泡6天,骨螺钉的形貌依然完整,说明水热复合涂层在改善生物相容性的同时,提高了骨螺钉的耐腐蚀性能.但微动摩擦磨损测试显示,水热复合封孔处理后磨损性能下降.
关键词:
生物镁合金
,
骨螺钉
,
电解抛光
,
微弧电泳
,
水热合成
,
复合涂层
,
羟基磷灰石
章晓波
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薛亚军
,
王章忠
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贺显聪
,
王强
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2013.00769
采用重力浇铸法制备了Mg-(4-x)Nd-xGd-0.3 Sr-0.2Zn-0.4Zr(质量分数,％,x=0,1,2,3)4组合金,并对其进行了固溶+人工时效热处理(T6).利用XRD对铸态合金的物相进行分析,采用SEM观察合金的组织,采用拉伸试验机和显微硬度计测试合金的室温拉伸性能和显微硬度,采用失重法评价合金在模拟体液中的腐蚀速率,并对腐蚀形貌进行观察.结果表明,随着Gd部分取代Nd,铸态合金的组织先细化后又变粗,第二相含量逐渐减少,室温力学性能和耐蚀性能均提高.而对于T6态合金,强度和硬度均比不含Gd的合金要低,耐蚀性能则优于不含Gd的合金.
关键词:
生物镁合金
,
显微组织
,
力学性能
,
腐蚀性能
张文鑫
,
孙毅
,
许春香
,
张金山
,
韩少兵
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X349
通过合金的制备,微观组织的观察以及力学性能的测试,研究了固溶温度以及固溶时间对医用生物镁合金Mg-3Zn-1Y-0.6Zr-0.5Ca组织和性能的影响,选择出最佳的热处理工艺.结果表明:提高固溶温度和延长保温时间都能够使第二相溶质原子充分溶进镁基体,增大固溶度,从而提高合金的抗拉强度,但会使合金的塑性下降.本实验合金经过460℃固溶24 h后,抗拉强度达到210 MPa,伸长率达到11.7％,大大提高了铸态生物镁合金的力学性能.
关键词:
生物镁合金
,
固溶处理
,
微观组织
,
力学性能
章晓波
,
殷俏
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马青龙
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巴志新
,
王章忠
,
王强
中国有色金属学报
为提高生物镁合金的力学和腐蚀性能，对挤压态Mg-3Gd-1Nd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金进行不同温度的时效处理，研究时效温度对合金显微组织、室温力学性能和在模拟体液中腐蚀性能的影响。结果表明：合金的析出相呈针状且富含 Zr 元素。时效处理后合金的显微硬度和屈服强度均比挤压态的高，且随时效温度的升高先升高后降低，当时效温度为185℃时，合金的显微硬度和屈服强度最高。腐蚀速率随着时效温度的升高先降低后升高，时效温度为230℃时，其质量损失腐蚀速率为挤压态的52%±7%。
关键词:
时效处理
,
生物镁合金
,
力学性能
,
腐蚀性能
