论文摘要
镁基材料在含氯离子的环境中易于腐蚀降解,且降解产物是人体必须的元素。将其作为心血管支架材料,兼具金属良好的力学性能和高分子的降解特性,具有广阔的临床应用前景。本文首先研究了不同镁基材料:Mg-0.5vol%MgO、Mg-1vol%CNT、AZ80A在模拟体液中的腐蚀行为;后通过制备并研究Mg-5wt%Zn-0.8wt%Zr和Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr合金的力学性能,取综合性能较优者添加纳米羟基磷灰石（HA）制备了Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr-1wt%HA复合材料,并探讨添加纳米HA对材料组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。同时,对Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr-1wt%HA及Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr合金进行氢氟酸（HF）处理,并进行分析表征,研究HF酸处理对材料在模拟体液中的腐蚀降解行为的影响,通过体外细胞培养评价其生物相容性。结果表明:1采用液态搅拌沉积快冷工艺制备的Mg/CNT、Mg/MgO复合材料与市售AZ80A合金相比腐蚀降解速率快,三者的腐蚀产物成分相同,均为Mg2Cl（OH）3·4H2O及少量的MgCl2。2采用液态搅拌铸造法制备的Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr-1wt%HA复合材料与Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr合金相比得出:纳米HA能够抑制晶粒的长大起到细化晶粒的作用,力学性能测试显示Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr-1wt%HA复合材料的强度和塑性均高于Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr合金。模拟体液浸泡与电化学测试显示出纳米HA的加入使镁合金的耐蚀性得到了显著的提高。3 Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr合金和Mg-3wt%Zn-0.8wt%Zr-1wt%HA复合材料在HF酸（40%）中处理24h,在镁合金表面形成了一层氟化物转化膜,经分析该转化膜为MF2,厚约1μm,模拟体液浸泡与电化学测试显示出该膜能够有效的提高镁合金基体的耐蚀性,电化学测试耐蚀性最高能够提高16倍。4镁基材料均没有对成骨细胞显示细胞毒性,HF酸处理后的试样由于腐蚀降解的速率慢,适合细胞生长的时间较长。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 镁基材料在医学领域的应用1.2.1 血管支架1.2.2 骨固定材料1.2.3 骨修复材材料1.3 镁基材料生物降解性的研究进展1.3.1 镁合金的腐蚀机理1.3.2 商业用镁基材料在医用方面的研究进展1.3.3 医用新型镁基材料的开发1.4 表面处理提高镁合金耐蚀性1.4.1 镁合金的表面处理的一般方法1.4.2 医用镁合金的表面处理1.5 课题的研究背景及研究思路1.5.1 课题的研究背景1.5.2 课题的研究思路第二章 几种镁基材料用做可降解心血管支架的预研究2.1 实验材料、设备及方法2.1.1 实验材料2.1.2 实验设备2.1.3 试样的表征2.1.4 金相显微观察2.1.5 模拟体液（SBF）的配制2.1.6 SBF 浸泡2.2 实验结果与分析2.2.1 金相组织分析2.2.2 腐蚀结果分析2.3 本章小结第三章 纳米羟基磷灰石对MG-ZN-ZR 合金性能的影响3.1 实验材料、设备及方法3.1.1 实验材料3.1.2 实验设备3.1.3 金相显微观察3.1.4 力学性能测试3.1.5 试样的表征3.2 实验结果3.2.1 Zn 含量对Mg-Zn-Zr 合金组织及力学性能的影响3.2.2 纳米HA 对Mg-Zn-Zr 合金组织及力学性能的影响3.3 讨论3.4 本章小结第四章 氢氟酸处理对MG-ZN-ZR 合金腐蚀降解性能的影响4.1 实验材料、设备及方法4.1.1 实验材料4.1.2 实验设备4.1.3 HF 酸处理4.1.4 SBF 浸泡4.1.5 试样的表征4.1.6 电化学测试4.2 试验结果与分析4.2.1 氟化镁转化膜分析4.2.2 腐蚀结果分析4.2.3 电化学测量分析4.3 讨论4.4 本章小结第五章 氢氟酸处理对MG-ZN-ZR 合金体外细胞相容性的影响5.1 实验材料、设备及方法5.1.1 材料的准备5.1.2 细胞悬液的配置5.1.3 细胞接种培养5.1.4 细胞形态观察5.2 实验结果与分析5.2.1 细胞毒性评价5.2.2 细胞形态的扫描电镜分析5.3 讨论5.4 本章小结第六章 全文结论参考文献发表论文和科研情况说明致谢
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