可降解Mg-Zn-Y-Nd合金的应力腐蚀与腐蚀疲劳性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songpingqing
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
可降解镁合金血管支架植入人体后,在血管壁周期性收缩压和舒张压的脉动载荷作用下以及37℃体温的长期影响下,会出现力学性能下降、疲劳失效等,造成支架变形、塌陷、移位甚至断裂;此外支架在发挥支撑作用的同时伴随着血液中离子的腐蚀,在应力和腐蚀介质共同作用下,其腐蚀降解行为复杂,力学性能更是严重衰减。因此,研究合金及支架的应力腐蚀与腐蚀疲劳行为是十分必要的,将为可降解镁合金支架的结构设计及临床应用提供理论依据。本文采用慢应变速率拉伸试验和腐蚀疲劳试验,研究了Mg-Zn-Y-Nd合金在动态循环模拟体液环境中的应力腐蚀与腐蚀疲劳性能。为研究材料在溶液中的腐蚀行为对腐蚀疲劳试验的影响,自主设计包含动态析氢与失重在内的动态腐蚀装置,使用往复挤压工艺制备晶粒细小均匀、第二相也分布均匀的往复挤压态合金,并对其进行动静态腐蚀实验及特定应力下的腐蚀疲劳试验。在Mg-Zn-Y-Nd合金慢应变速率拉伸的试验过程中,以10-6s-1的应变速率为主研究Mg-Zn-Y-Nd合金的应力腐蚀敏感性。并结合应变速率为10-5s-1和10-7 s-1的试验结果及应力腐蚀断口形貌,得到该合金具有较高的应力腐蚀敏感性,且应力腐蚀开裂属于阳极溶解与氢致开裂共同作用。在腐蚀疲劳试验中,选择合适的试验参数,构建动态循环腐蚀疲劳环境,获得合金的疲劳与腐蚀疲劳S-N寿命曲线。试验结果显示Mg-Zn-Y-Nd合金在空气中的疲劳极限为65MPa,而在SBF溶液中不存在疲劳极限。而断口形貌分析发现,在空气中的疲劳初始裂纹源数目一般表现为单个,且大部分由缺陷和滑移形成初始裂纹源;但是在SBF溶液中的腐蚀疲劳试样往往存在多个裂纹源,并且其裂纹源是由应力腐蚀或镁合金的氢脆导致的。在动静态腐蚀实验中,对比了往复挤压态与挤压态合金在静态腐蚀与动态腐蚀实验中的腐蚀速率与腐蚀形貌差异,分析了两种合金的腐蚀过程。结果显示动静态环境对材料的腐蚀行为具有较大的影响。在静态腐蚀环境中,往复挤压态合金较挤压态合金腐蚀速率低,腐蚀形貌也较之均匀,属于均匀降解。在动态腐蚀环境中,往复挤压态合金的腐蚀形貌仍比较均匀,但其拥有较高的腐蚀腐蚀速率;而挤压态合金在动态环境中腐蚀速率下降,腐蚀形貌也有了较大改善。两种腐蚀行为不同的挤压态合金特定应力下的腐蚀疲劳试验结果显示,拥有较高腐蚀速率的往复挤压态合金的腐蚀疲劳寿命反而略长,但裂纹源的形成发生变化,微小的点蚀坑成为其初始疲劳裂纹源。即材料的腐蚀速率对材料的腐蚀疲劳寿命几乎不产生影响,而腐蚀方式则影响材料腐蚀裂纹源的形成方式。总之,材料的腐蚀、应力腐蚀与腐蚀疲劳性能关系到镁合金血管支架的临床安全性。通过对这些性能的了解,有助于预防和改进镁合金血管支架的性能。
其他文献
本文讨论了如何利用三菱FX1N系列PLC进行化油器单钻孔机床的自动化控制,根据机床加工的控制要求及控制分析,选择合适的PLC机型,设计控制系统的硬件和软件部分;经过机床的组装
[目的]面对人地关系紧张、粮食安全严峻的形势,走集约挖潜、生态兼顾的耕地利用模式是可持续发展之路的必然选择。因此,如何协调好耕地集约利用与耕地生态安全之间的关系,成为亟
2011版《语文课程标准》指出:语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。在课堂教学中,教师应把握语用原则,坚持从生字、词语、句式、语段四个方面开展语言实践,提高
期刊
本文分析了国内设计类专业校企合作的现状,通过依托政府、行业协会、企业共同建立政校企合作平台,来构建"市场、公司、课堂"三位一体的基地工作室教学环境;同时借助基地资源,
犯罪构成理论在国内外刑法学界被誉为刑法理论王冠上的宝石,是刑法学犯罪论的“核心问题”,其发展水平也代表着整个刑法理论的发展水平。因此对犯罪构成理论展开深入研究对提
作为居民日常活动主要场所的社区,不仅仅是社会有机体,同时也是政府部门提供社区公共服务的重要场地。地方政府通过提供最基本的社区公共服务进而满足居民多样化、多层次的日
[目的]建立双黄连冻干粉高效液相色谱法(HPLC)指纹图谱检测方法,对其特征色谱峰进行归属研究。[方法]将双黄连冻干粉HPLC指纹图谱与各组成单味药代表成分的HPLC指纹图谱进行
没有大理古城的优雅,没有丽江古城的华丽,洋溢着浓郁藏族风情的独克宗古城,还是让人着迷乃至沉醉。这座真实存活于香格里拉县城一隅的古城,蓄满了1300多年的历史荣光,是云南藏区自