Ca对医用Mg-1Zn-xCa合金材料在模拟体液中腐蚀行为的研究

Mg-1Zn-xCa（x=0.25,0.5,1）合金通过浸泡于模拟体液（Hank’s模拟体液）中在恒温（37℃）条件下进行为期0～32 d的腐蚀浸泡实验.对浸泡后的试样宏观腐蚀形貌观察,测定其腐蚀速率.在浸泡期间测其交流阻抗和极化曲线,研究Ca含量对镁合金组织和腐蚀性能的影响。实验结果表明：在Hank’s模拟体液中,随着含Ca量的增加（x=0.25%,0.5%,1%）,Mg-2Zn-xCa合金的腐蚀程度加剧,腐蚀速率增大;由交流阻抗谱和极化曲线的测试分析发现,随着含Ca量的增加,交流阻抗谱的容抗弧逐渐增大,极化电流密度逐渐减小,镁合金的耐蚀性逐渐降低;因而,三种镁合金中Mg-1Zn-0.25Ca合金表现出最佳的抗腐蚀性能。     

Mg-Zn-Ca合金在Hank’s模拟体液中的腐蚀行为研究

采用溶剂保护法制备了Ca的质量分数分别为1%,2%和3%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金,通过腐蚀浸泡实验腐蚀率的测定和电化学测试等方法对3种镁合金在Hank’s模拟体液中的腐蚀行为进行了研究.实验结果表明,在Hank’s模拟体液中,Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金腐蚀速率最小;电化学测试结果显示,Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金极化电阻最大且极化电流密度最小,说明Ca的质量分数为1%的Mg-Zn(w(Zn)=6%)-Ca合金表现出了良好的抗腐蚀性能.     

AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究

为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为,采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形成过程;利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明:镁合金AZ31在Hank’s溶液中浸泡最初10min,表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO-4、HPO2-4、PO3-4、Ca2+在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多,表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。     

镁锰钙合金在模拟人体体液中的腐蚀行为研究

通过添加锰（Mn）的方法来提高镁（Mg）合金在模拟人体体液（Hanks模拟体液）环境中的耐腐蚀性。采用熔剂覆盖法炼制了Mg-xMn-0.5Ca（x=0.5;1.0;2.0）合金;实验结果表明,在Hanks模拟体液中浸泡4 d后,Mg-1Mn-0.5Ca合金腐蚀程度最低;交流阻抗谱测试表明,三者交流阻抗谱都由单一容抗弧线组成,浸泡4 d后,Mg-1Mn-0.5Ca合金的容抗弧半径最大,说明三种成分的镁合金以Mg-1Mn-0.5Ca合金的耐蚀性最佳。     

生物镁合金在人体模拟液中的腐蚀行为

为了控制可降解生物植入镁合金的降解速率和时间从而满足医学治疗的需要,对Mg-RE-1.0Zr,Mg-RE-0.6Zr,Mg-RE-0.6Zr-1.5Zn三种不同成分的镁合金用失重法在人体模拟液Hank溶液中进行动态腐蚀实验.分析了合金的腐蚀动力学特征及其影响因素.研究结果表明:Mg-RE-1.0Zr腐蚀速率最为缓慢,最终稳定在3.82 mm/a,固溶处理显著降低合金的腐蚀速率,动态腐蚀动力学表现为v(t)呈指数关系.腐蚀形态以点蚀为主.     

可降解镁合金在Hank溶液中的腐蚀行为

为了进一步了解可降解镁合金在Hank溶液中的腐蚀行为,对Mg-RE-1.0Zr合金的铸态、固溶态和固溶＋时效态三种状态,利用失重法在人体模拟Hank溶液中进行腐蚀试验,分析合金的腐蚀动力学特征及影响因素.通过SEM扫描,较为直观地观察腐蚀后的表面形貌.研究结果表明：Mg-RE-1.0Zr铸态、固溶态与固溶＋时效态试样的平均动态腐蚀速率分别为0.884 8mg/（cm2.h）,0.136 3mg/（cm2.h）和0.144 5mg/（cm2.h）,平均静态腐蚀速率分别为0.584 1mg/（cm2.h）,0.096 9mg/（cm2.h）和0.104 6mg/（cm2.h）;腐蚀形态为晶间腐蚀和点蚀.     

白蛋白作用下纯镁的腐蚀行为

在模拟体液中添加牛血清白蛋白,建立生物生理环境,利用浸泡实验、电化学腐蚀实验测量纯镁的腐蚀降解行为。结果表明,白蛋白的加入抑制了纯镁在模拟体液中的腐蚀速率,并改变其阴、阳极反应过程,而且白蛋白浓度的增大会增强其抑制作用,但白蛋白的存在不会明显改变纯镁在模拟体液中的初期腐蚀类型,仍然以点蚀为主。     

镁合金AMSO表面改性及其在Hank’s溶液中的腐蚀

采用等离子喷涂TiO2对镁合金AM60进行表面改性，利用扫描电子显微镜和能谱发现分别观察了涂层结构，分析了其化学成分，通过表面纳米划痕实验研究了涂层的力学性能，用动电位电化学方法测量镁合金及其涂层的腐蚀性能．研究表明：AM60镁合金表面等离子热喷涂蜀晓涂层具有多孔的陶瓷结构，存在鳞片状和菜花状／珊瑚状2种形貌，涂层鳞片状部位氧含量要高于菜花状部位的氧含量，涂层的显微硬度的平均值为886HV，划痕实验表明涂层与基体结合良好，封闭后的涂层明显地提高了镁合金在Hank’S溶液中的耐蚀性能．     

溅射Ti涂层的Mg-7Y-2.5Zn-2Si/Al合金电化学腐蚀行为研究

为提高镁合金耐电化学腐蚀性能,研究磷化溅射Ti涂层的Mg-7Y-2.5Zn-2Al和Mg-7Y-2.5Zn-2Si两种镁合金在质量分数为3. 5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能.对两种试样进行电化学腐蚀试验,腐蚀后用扫描电镜(SEM)观测镁合金表面形貌,以及使用维氏硬度计对腐蚀后的镁合金进行硬度分析.磷化后溅射Ti涂层镁合金的电化学实验结果表明:含Si镁合金比含Al镁合金腐蚀膜更加稳定紧凑,通过磷化后溅射Ti涂层工艺处理后的镁合金的腐蚀膜与基体的连接性能较好,耐蚀效果提高较为显著.     

镁合金表面等离子喷涂Al涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al涂层,测试了镁合金及Al涂层试样的极化曲线,研究了没有涂层的镁合金、经封孔处理和未经封孔处理的Al涂层镁合金3种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为。结果表明,经封孔处理的Al涂层试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和未封孔处理的试样,在浸泡实验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾实验中却优于镁合金。     

Microstructure, cold rolling, heat treatment, and mechanical properties of Mg-Li alloys

The magnesium-lithium (Mg-Li) alloy exhibits two phase structures between 5.7wt% and 10.3wt% Li contents, consisting of the α (hcp) Mg-rich and the β (bcc) Li-rich phases, at room temperature. In the experiment, Mg-5Li-2Zn, Mg-9Li-2Zn, Mg-16Li-2Zn, Mg-22Li-2Zn, Mg-5Li-2Zn-2Ca, Mg-9Li-2Zn-2Ca, Mg-16Li-2Zn-2Ca, and Mg-22Li-2Zn-2Ca (wt%) were melted. During the melting process, the flux, which was composed of lithium chloride (LiCl) and lithium fluoride (LiF) in the proportion of 3:1 (mass ratio) and argon gas were used to protect the alloys from oxidation. The microstructure, mechanical properties, and cold-rolling workability of the wrought alloys were studied. The crystal grain of the alloys (adding Ga) is fine. The hardness of the studied alloys decreases with an increase in element Li. The density of the studied alloys is in the range of 1.187 to 1.617 g/cm3. The reduction of the Mg-16Li-2Zn and Mg-22Li-2Zn alloys can exceed 85% at room temperature. The Mg-9Li-2Zn-2Ca alloy was heat treated at 300°C for 8, 12, 16, and 24 h, respectively. The optimum heat treatment of the Mg-9Li-2Zn-2Ca alloy is 300°C×12h by metallographic observation and by studying the mechanical properties of the alloys.     

Influence of Nd and Y additions on the corrosion behaviour of extruded Mg-Zn-Zr alloys

To improve the corrosion resistance of wrought magnesium alloys through rare earth (RE) additions, the corrosion behaviour of Mg-5Zn-0.3Zr-xNd (x=0, 1, and 2; wt%) and Mg-5Zn-0.3Zr-2Nd-yY (y=0.5 and 1; wt%) alloys in a 5wt% NaCl solution was investigated using immersion test and electrochemical measurements. The results of immersion test show that Mg-5Zn-0.3Zr-2Nd alloy exhibits the best corrosion resistance among the tested alloys. Electrochemical measurements show that secondary phases in RE-containing Mg...     

热作用对喷射沉积Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金坯组织的影响

采用喷射沉积方法制备了Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金,通过对沉积态合金不同温度加热处理后试样的组织观察,分析了此合金的相变及组织演变特征。结果表明:喷射沉积坯晶粒细小,组织分布均匀,组织中含有α-Mg、Mg17Al12、MgZn2、Al2Ca和Ca2Mg6Zn3等相;当加热温度从350℃升到520℃时,喷射沉积坯组织有明显的变化,Mg17Al12相溶解,Ca2Mg6Zn3分解为Mg2Ca和MgZn2相,高温时析出了新相Mg12Nd;且硬度随着加热温度的升高而持续下降。     

Al-6Zn-2Mg-2Cu合金热处理后的拉伸与晶间腐蚀性能

为了研究不同时效处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金性能的影响,研究了强化固溶后T6和T76时效处理对Al-6Zn-2M g-2Cu合金硬度、拉伸性能与晶间腐蚀性能的影响.结果表明,强化固溶后与经过T6时效处理的合金相比,T76时效处理后合金的硬度并无明显变化,但合金的抗拉强度下降了4.39%,伸长率则明显上升.经T6和T76时效处理后,合金的晶间腐蚀等级均为4级.两种时效状态下合金腐蚀速率均在0~1.5 h范围内急剧增大,之后开始下降.经过强化固溶与T76时效处理后,合金的抗晶间腐蚀性能得到明显改善.     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分（质量分数/%）为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.     

Ca对Mg-Zn合金热裂敏感性的影响

为了研究Ca元素对Mg-Zn二元合金热裂敏感性的影响,采用自制的“T”字形热裂仪器,以Mg-1.5Zn合金为基础合金,通过添加1%~4%的Ca元素来研究Mg-Zn-Ca系合金的热裂行为.采用金相显微镜及扫描电镜观察热裂区域的显微组织,分析Mg-Zn-Ca三元合金的热裂形成机理.结果表明,对于Mg-1.5Zn-xCa合金而言,随着Ca添加量的增加,热裂纹体积不断减小,合金的热裂敏感性降低; 热裂发生时,Mg-1.5Zn-xCa合金中剩余液相体积分数逐渐增加,补缩效果不断提高,热裂敏感性随着Ca添加量的增加而逐渐降低; 对于Mg-Zn-Ca合金而言,裂纹处的补缩物质为α-Mg和Ca₂Mg₆Zn₃、Mg₂Ca相的混合物.     

In Vitro Evaluation of Effects of Mg-6Zn Alloy Extracts on Apoptosis of Intestinal Epithelial Cells

We assessed the in vitro cytotoxicity of Mg-6Zn alloy and analyzed the cell apoptosis rate and the expression of caspase-3 to evaluate the effects of Mg-6Zn alloy extracts on apoptosis of intestinal epithelial cells(IEC)-6. IEC-6 cells were cultured in different concentrations of Mg-6Zn alloy extracts(40%, 20%) and in the control group. The indirect effects of Mg-6Zn alloy on IEC-6 cells were studied by calculating the cell relative growth rate(RGR), measuring the apoptosis of IEC-6 cells through flow cytometry, and investigating the expression of caspase-3 using real-time polymerase chain reaction. The experimental results show that the cytotoxicity of these extracts is Grade 0-1. The level of apoptosis in IEC-6 cells cultured in 40% Mg-6Zn alloy extracts is significantly higher than that in cells treated with 20% extract and the control group. The expression of caspase-3 is found to be up-regulated in the 40% extract as compared to 20% extract and the control group. Taken together, the data show that the Mg-6Zn alloy in 40% and 20% concentration extracts proves noncytotoxicity. But the 40% concentration of Mg-6Zn alloy extract can induce the apoptosis and the related caspase-3 expression in vitro.     

Effects of Y Content on the Microstructures and Mechanical Properties of Mg-5Zn-xY-0.6Zr Alloys

Three as-cast and as-extruded Mg-5Zn-x Y-0.6Zr(x=5 wt%, 8 wt%, 11 wt%) alloys were prepared, and the effects of Y content on the microstructures and mechanical properties of the alloys were investigated. The results show that the investigated Mg-Zn-Y-Zr alloys mainly consist of a-Mg, X-Mg12 YZn and minor amount of W-Mg_3Y_2Zn_3 phases. The volume fraction of X-Mg_(12) YZn phase increases and that of W-Mg_3Y_2Zn_3 phase decreases with the rising of Y content in the alloys. The as-extruded Mg-5Zn-11Y-0.6Zr alloy owns the optimal ultimate tensile strength and yield strength of 429 and 351 MPa, respectively. Mg-5Zn-5Y-0.6Zr alloy owns the maximum elongation of 13.6%.