宗喜梅:Mg-Y-Zn-Mn系合金中LPSO、W相的调控及生物腐蚀行为研究论文

宗喜梅:Mg-Y-Zn-Mn系合金中LPSO、W相的调控及生物腐蚀行为研究论文

本文主要研究内容

作者宗喜梅(2019)在《Mg-Y-Zn-Mn系合金中LPSO、W相的调控及生物腐蚀行为研究》一文中研究指出:具有LPSO相的Mg-Y-Zn系合金生物可降解镁合金材料,以其较高的力学强度以及较好的延展性,在生物材料领域引起了广泛的关注,然而镁合金较差的耐腐蚀性能极大地制约了其在实际工程领域的应用。在众多影响因素中,第二相对镁合金腐蚀行为的影响尤为突出。论文针对具有LPSO相的Mg-Y-Zn-Mn体系,通过调节铸态合金中的Y、Zn元素含量来调控合金中的第二相和析出相的数量及其生长方式;并对合金进行固溶处理以调控第二相的转变及新相的析出。采用浸泡及电化学实验,研究了具有不同结构的第二相及其生长方式等因素对Mg-Y-Zn-Mn系合金腐蚀行为的影响,并采用MTT方法测试了铸态及固溶合金的细胞毒性。主要研究内容与结论如下:(1)铸态Mg-Y-Zn-Mn系合金组织随Zn、Y元素的增加而发生显著变化。随着Zn元素的增多,体系中18R减少,共晶W相增多,且多呈连续网状分布。当Zn含量进一步增加时,合金组织变得不均匀,并且会析出准晶I相。过量Y元素的添加,使组织中α-Mg相粒径减小,W相体积分数明显减少,并促进大量的18R析出。另外随着Y/Zn原子比的增加,与W相离异生长的块状的18R,逐渐形成板条状并与W相共生生长。(2)18R及W相的数量、分布及两者的生长方式显著影响着铸态Mg-Y-Zn-Mn系合金的腐蚀性能。研究发现大量的呈网状分布的W相会加快合金的腐蚀,而18R的增多、W相的减少能减慢合金的腐蚀。这源于与W相离异生长的、大量的块状18R在合金腐蚀过程中起到的“腐蚀屏障”作用,而且在腐蚀过程中这种合金表面更容易形成稳定、致密的腐蚀产物膜,所以能明显提高合金的耐蚀性能。(3)Mg-Y-Zn-Mn合金在500℃下固溶处理后,组织发生明显变化:随着固溶时间的延长,合金中α-Mg相粒径逐渐长大,部分18R溶解,晶粒内析出14H。此外W相转化为颗粒状的共晶W′相,这对合金的耐蚀性能是不利的。与其他固溶样品相比,固溶40 h的合金腐蚀速率最低,这与体系中含较少的W′相,以及未完全溶解且在晶界处较连续分布的18R有关。不过,由于收到基体中析出的14H以及阴极效应最强的W′相的影响,所以固溶合金不及铸态合金的耐蚀性能好。细胞毒性测试表明铸态及固溶态合金均显示良好的细胞相容性。(4)通过电化学理论知识分析并讨论了腐蚀产物膜对Mg-Y-Zn-Mn合金的动态腐蚀行为的影响。通过AFM鉴定了18R、14H、W相及W′相相对于α-Mg相的电势差,确定了它们对α-Mg相的阴极效应的强弱程度。探明了合金中的第二相及析出相的数量、组成及生长方式等因素对腐蚀产物膜的形成及电化学腐蚀特征的影响机制。阐明了具有不同微观组织的Mg-Y-Zn-Mn合金在体外生物腐蚀过程中α-Mg相的腐蚀行为。

Abstract

ju you LPSOxiang de Mg-Y-Znji ge jin sheng wu ke jiang jie mei ge jin cai liao ,yi ji jiao gao de li xue jiang du yi ji jiao hao de yan zhan xing ,zai sheng wu cai liao ling yu yin qi le an fan de guan zhu ,ran er mei ge jin jiao cha de nai fu shi xing neng ji da de zhi yao le ji zai shi ji gong cheng ling yu de ying yong 。zai zhong duo ying xiang yin su zhong ,di er xiang dui mei ge jin fu shi hang wei de ying xiang you wei tu chu 。lun wen zhen dui ju you LPSOxiang de Mg-Y-Zn-Mnti ji ,tong guo diao jie zhu tai ge jin zhong de Y、Znyuan su han liang lai diao kong ge jin zhong de di er xiang he xi chu xiang de shu liang ji ji sheng chang fang shi ;bing dui ge jin jin hang gu rong chu li yi diao kong di er xiang de zhuai bian ji xin xiang de xi chu 。cai yong jin pao ji dian hua xue shi yan ,yan jiu le ju you bu tong jie gou de di er xiang ji ji sheng chang fang shi deng yin su dui Mg-Y-Zn-Mnji ge jin fu shi hang wei de ying xiang ,bing cai yong MTTfang fa ce shi le zhu tai ji gu rong ge jin de xi bao du xing 。zhu yao yan jiu nei rong yu jie lun ru xia :(1)zhu tai Mg-Y-Zn-Mnji ge jin zu zhi sui Zn、Yyuan su de zeng jia er fa sheng xian zhe bian hua 。sui zhao Znyuan su de zeng duo ,ti ji zhong 18Rjian shao ,gong jing Wxiang zeng duo ,ju duo cheng lian xu wang zhuang fen bu 。dang Znhan liang jin yi bu zeng jia shi ,ge jin zu zhi bian de bu jun yun ,bing ju hui xi chu zhun jing Ixiang 。guo liang Yyuan su de tian jia ,shi zu zhi zhong α-Mgxiang li jing jian xiao ,Wxiang ti ji fen shu ming xian jian shao ,bing cu jin da liang de 18Rxi chu 。ling wai sui zhao Y/Znyuan zi bi de zeng jia ,yu Wxiang li yi sheng chang de kuai zhuang de 18R,zhu jian xing cheng ban tiao zhuang bing yu Wxiang gong sheng sheng chang 。(2)18Rji Wxiang de shu liang 、fen bu ji liang zhe de sheng chang fang shi xian zhe ying xiang zhao zhu tai Mg-Y-Zn-Mnji ge jin de fu shi xing neng 。yan jiu fa xian da liang de cheng wang zhuang fen bu de Wxiang hui jia kuai ge jin de fu shi ,er 18Rde zeng duo 、Wxiang de jian shao neng jian man ge jin de fu shi 。zhe yuan yu yu Wxiang li yi sheng chang de 、da liang de kuai zhuang 18Rzai ge jin fu shi guo cheng zhong qi dao de “fu shi bing zhang ”zuo yong ,er ju zai fu shi guo cheng zhong zhe chong ge jin biao mian geng rong yi xing cheng wen ding 、zhi mi de fu shi chan wu mo ,suo yi neng ming xian di gao ge jin de nai shi xing neng 。(3)Mg-Y-Zn-Mnge jin zai 500℃xia gu rong chu li hou ,zu zhi fa sheng ming xian bian hua :sui zhao gu rong shi jian de yan chang ,ge jin zhong α-Mgxiang li jing zhu jian chang da ,bu fen 18Rrong jie ,jing li nei xi chu 14H。ci wai Wxiang zhuai hua wei ke li zhuang de gong jing W′xiang ,zhe dui ge jin de nai shi xing neng shi bu li de 。yu ji ta gu rong yang pin xiang bi ,gu rong 40 hde ge jin fu shi su lv zui di ,zhe yu ti ji zhong han jiao shao de W′xiang ,yi ji wei wan quan rong jie ju zai jing jie chu jiao lian xu fen bu de 18Ryou guan 。bu guo ,you yu shou dao ji ti zhong xi chu de 14Hyi ji yin ji xiao ying zui jiang de W′xiang de ying xiang ,suo yi gu rong ge jin bu ji zhu tai ge jin de nai shi xing neng hao 。xi bao du xing ce shi biao ming zhu tai ji gu rong tai ge jin jun xian shi liang hao de xi bao xiang rong xing 。(4)tong guo dian hua xue li lun zhi shi fen xi bing tao lun le fu shi chan wu mo dui Mg-Y-Zn-Mnge jin de dong tai fu shi hang wei de ying xiang 。tong guo AFMjian ding le 18R、14H、Wxiang ji W′xiang xiang dui yu α-Mgxiang de dian shi cha ,que ding le ta men dui α-Mgxiang de yin ji xiao ying de jiang ruo cheng du 。tan ming le ge jin zhong de di er xiang ji xi chu xiang de shu liang 、zu cheng ji sheng chang fang shi deng yin su dui fu shi chan wu mo de xing cheng ji dian hua xue fu shi te zheng de ying xiang ji zhi 。chan ming le ju you bu tong wei guan zu zhi de Mg-Y-Zn-Mnge jin zai ti wai sheng wu fu shi guo cheng zhong α-Mgxiang de fu shi hang wei 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自太原理工大学的宗喜梅,发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文,是一篇关于合金论文,长周期有序堆垛结构论文,电势差论文,生物腐蚀行为论文,细胞毒性论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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