生物医用镁合金耐蚀性的研究进展

镁合金具有优良的机械性能,与人体生物相容性好,尤其是具有可生物降解的特点,是一种很有前途的生物降解医用材料。综述了生物医用镁合金的研究进展,并阐明了其在人体内的降解机理及提高镁合金耐蚀性的改进方法,详细介绍了研究镁合金耐蚀性的方法,并指明了研究中存在的问题和未来发展方向。     

医用多孔镁合金植入材料的研究及其应用进展

镁合金具有良好的生物相容性和可降解性,多孔镁合金具有多孔金属与镁合金的双重优势,因而是一种潜在的具有良好应用前景的生物医学材料。本文综述了传统金属植入材料存在的问题和镁合金的优势,对多孔镁合金植入材料及其表面涂层处理的重要性进行了简要分析,对镁合金植入材料的初步应用情况进行了介绍,并指出了医用多孔镁合金植入材料应重点开展的研究方向。     

骨植入生物可降解镁合金研究进展

Mg及镁合金作为新型骨植入材料,具有良好的力学性能、细胞相容性和生物可降解性,已经成为国内外研究的热点。然而,镁合金在体内过快降解严重制约了其在临床上的应用。因此,控制镁合金降解速率成为研究的重中之重。综述了镁合金作为骨植入材料的研究现状,详细介绍了主要合金元素对镁合金性能的影响以及改善抗腐蚀性的主要技术和方法。     

镁合金作为生物医用材料的腐蚀与防护研究进展

镁合金具有良好的生物相容性及可降解性能,因而有潜力应用于生物医用领域.最近几年,生物医用镁合金的研究得到了广泛的重视.镁合金用于生物医用植入材料的主要问题是耐蚀性差,提高耐蚀性能的方法主要有调整合金成分和采用适当的表面处理技术.本文对镁合金作为生物医用材料的腐蚀机理和影响腐蚀的因素进行了介绍,并总结了最近几年在提高生物医用镁合金耐蚀性能方面取得的进展,最后对生物医用镁合金研究中需要解决的问题和研究趋势进行了分析.     

可降解医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

本文针对可降解吸收的医用镁合金的耐腐蚀性较差、在临床上的应用受到了很大的限制的问题,介绍了3种典型医用镁合金耐腐蚀性能的变化和近几年有关可降解医用镁合金的腐蚀研究进展,总结了研究可降解医用镁合金耐腐蚀性能的实验方法和结果.结论 是未来医用镁合金既要充分发挥其可降解吸收的优点,又要把控好在人体服役期间的降解速度.     

医用可降解镁合金应用及表面改性研究进展

镁及其合金作为新一代生物医用可降解材料,具有良好的经济性、力学性能、生物相容性、可降解性能,在骨科、心血管科、消化科等领域具有广阔的应用前景。镁合金具有较高的化学活性,因此其降解速率较快,力学性能的维持受限,植入时可能发生的细菌感染会引发炎症和腐蚀加速等问题,因此需要通过表面改性来制备多功能一体化的涂层。综述了医用可降解镁合金作为接骨板、螺钉、血管支架、胃肠吻合器、胆管支架等植入材料的应用现状及最新研究成果。讨论了医用可降解镁合金在植入生物体时面临的析氢、pH升高、腐蚀加速、力学性能衰减、稀土元素毒性及内膜增生等具体问题,在此基础上,考察了化学转化、等离子喷涂、微弧氧化、聚合物涂层等4种镁合金表面改性技术的最新研究动态。结合体内试验和体外试验,概述了表面改性对镁合金安全性、耐蚀性、抗菌性、生物相容性等方面的影响,并简要对比了几种表面改性技术的优缺点。最后展望了医用可降解镁合金表面改性技术的发展方向。     

新型镁合金在生理体液环境下腐蚀行为评价

研究了2种新型医用植入镁合金材料(Mg-6%Zn和Mg-6%Zn-2%Y合金)在生理盐水和林格试液(人体模拟体液)中的腐蚀行为,来评价其作为医用植入材料的服役情况.实验结果表明:在中性介质环境下,镁合金很快被腐蚀.随着介质溶液pH值的提高,镁合金表面能够形成厚的Mg(OH)2沉淀膜,阻止腐蚀的深入.镁合金在林格试液中的...     

生物医用镁合金表面改性涂层研究进展

镁合金凭借其优异的生物安全性、良好的载荷传递性及独特的降解性,在医用植入领域表现出巨大的应用潜力和发展前景。然而镁合金在生理环境下的腐蚀溶解速率过快,导致材料力学性能衰减加速进而过早失效。表面改性作为镁合金耐蚀性能提升的重要途径,不仅能通过表层物理屏障的形成来减缓金属材料的溶解速率,还能抑制合金内部腐蚀电偶反应的强烈程度及调控其生物相容性。概述了典型表面改性工艺的技术优势,包括涂层在合金表面的多覆盖度、高膜层厚度、强附着力以及良好生物相容性等。同时归纳了几种表面改性工艺所存在的问题,包括较差的长期耐蚀性、低应力承受能力以及技术安全性等。在此基础上,重点综述了近年来镁合金表面改性涂层的最新研究动态,其中简要介绍了化学转化、微弧氧化、等离子喷涂等几种常见的表面改性涂层形成机制。系统阐述了涂层对镁合金降解过程和生物相容性的影响规律,以及部分元素或粒子对涂层微观结构以及生物性能的作用机理。最后展望了医用镁合金表面改性涂层的发展方向。     

新型可降解生物医用镁合金JDBM的研究进展

镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究。然而,目前大多数研究均以现有商用镁合金为对象,如含Al元素的AZ31、AZ91以及含重稀土元素的WE43等,并未考虑到作为生物材料的安全性等问题。本文作者阐述镁合金作为生物医用材料的优势、面临的挑战以及应对策略;重点介绍上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心近年来围绕自行研发的新型生物医用镁合金JDBM开展的研究工作;最后展望可降解生物医用镁合金的应用前景和发展方向。     

镁合金钎焊材料研究进展

镁合金是金属结构材料中最轻的一种,由于具有密度低、比强度高、减震性好、易回收等特征与诸多良好的性能,近年来在汽车、电子、电器、交通、航天、航空和国防军事工业等领域的应用日益增多,随着镁合金的广泛应用,其连接问题越来越受到重视,钎焊作为连接方法中的一种有其独特的优点.主要介绍了镁合金的基本性质及其钎焊性,综述了用于常见可钎焊镁合金的钎料和钎剂的研究发展现状,并对镁基复合材料的优异性能和其在高技术领域中的应用进行了介绍,对可用于钎焊镁基复合材料的钎料进行了综述,讨论了镁合金钎焊材料存在的问题及发展趋势,说明了发展低熔点镁合金钎料以及低腐蚀钎剂的必要性.     

医用镁合金微弧氧化工艺研究进展

从火花放电方面归纳整理了镁合金微弧氧化膜层的形成机理,并分析了膜层结构。在此基础上,结合国内外研究现状,阐述了预处理、电解质和添加剂以及电参数（电压、电流模式和脉冲频率）和封孔技术对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性和生物相容性的影响。着重分析了电解质和添加剂的种类、浓度对膜层和生物性能的影响机制,其中电解质包括碱性硅酸盐和磷酸盐电解液等,添加剂包括甘油、氟化物、羟基磷灰石和纳米粒子等。研究发现,碱性磷酸盐电解质的加入可以降低膜层腐蚀速率,促进骨整合和细胞附着过程,羟基磷灰石、Ca、P等具有生物活性和对人体有益的粒子作为添加剂加入,可以显著提高膜层的耐蚀性和生物相容性。最后,基于研究现状,对镁合金微弧氧化技术在生物医用方面的发展进行了展望。     

Magnesium as Biodegradable Implant Material

Drawbacks associated with permanent metallic implants lead to the search for degradable metallic biomaterials. Magnesium alloys have been highly considered as Mg has a high biocorrosion potential and is essential to bodies. In this study, corrosion behaviour of pure magnesium and magnesium alloy AZ31 in both static and dynamic physiological conditions (Hank‘s solution) has been investigated. It is found that the materials degrade fast at beginning, then stabilize after 5 days of immersion. High purity in th...     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

合金元素对镁及镁合金腐蚀性能影响

由元素的化学电化学等多项参数论述了元素在镁及镁合金中的腐蚀特点,并对镁及其合金在不同环境、介质中的腐蚀数据进行了分析,为镁及镁合金进行合金化强化力学性能的同时提供相关元素腐蚀方面的依据。     

镁合金丝状腐蚀研究进展

目的镁合金具有许多独特的性能及光明的应用前景,但耐蚀性差制约了其发展。丝状腐蚀作为一种常见的局部腐蚀形态,其破坏性非常大。结合国内外丝状腐蚀的研究成果,从丝状腐蚀产生的原因及发展过程,重点叙述了镁合金丝状腐蚀的特点、腐蚀机理,以及腐蚀环境和微观结构对镁合金丝状腐蚀发展的影响规律。指出了镁合金丝状腐蚀阴极发生的是析氢反应,且腐蚀丝具有折射生长、相随生长等特点;腐蚀介质会优先吸附在自然形成氧化膜的缺陷处,导致腐蚀萌生;第二相、晶粒尺寸和表面处理等微观结构对腐蚀丝的发展有重要影响。同时总结了微区原位技术在镁合金丝状腐蚀研究中的应用,并指出了微区原位技术和传统的腐蚀研究方法相结合是揭示镁合金丝状腐蚀机制的有效途径。最后,对未来镁合金丝状腐蚀机理的研究进行了分析和展望。     

Bone Induction of a Biodegradable Magnesium Alloy

将两种形态的AZ31B镁合金(条型内固定板和片状多孔板)植入实验动物(新西兰兔)体内, 并以钛合金板作为对照, 研究了镁合金在修复实验动物下颌骨表面不同形态骨缺损时的骨诱导作用. 结果表明, 镁合金条形内固定板植入90和180 d后, 周围有新骨生成, 新骨生成量高于对照组; 而片 状多孔板植入180 d后, 其下方出现不同程度的成骨和溶骨. AZ31B镁合金具有明显的诱导动物机体 新骨生成的能力; 但当镁合金降解产生的局部镁离子浓度过高时, 则会引起局部的溶骨反应     

镁合金材料的发展与研究

比较系统地介绍了镁合金的发展历史和变形镁合金的发展,分析了镁合金组织的细化方法和发展状况、镁合金所面临的问题及解决措施。     

镁合金微弧氧化-化学镀的研究

利用能谱分析（EDS）、扫描电镜（SEM）和电化学测试等分析手段，研究了以微弧氧化为前处理，以硫酸镍为主盐的镁合金“无氟酸性”化学镀工艺及其镀层性能。结果表明：微弧氧化膜可以有效地防护镁合金，在其表面实现以硫酸镍为主盐的“无氟酸性”化学镀，得到了对环境友好的化学镀新工艺：所得微弧氧化一化学镀层致密、颗粒细小，镀层HV硬度为10195MPa，耐蚀性能显著提高，自腐蚀电位提高为-0．2V左右，钝化区间达800mV左右：化学镀层与镁合金基体结合力明显加强。