生物可降解Zn-x Mg合金的力学性能及腐蚀机理研究

锌因具有良好的可降解性和耐腐蚀性,近年来成为生物可降解金属材料研究的热点。研究以纯Zn粉和Mg粉为原材料,通过放电等离子烧结技术制备了不同分数的Zn-(0,5,10,15,20wt%) Mg合金。利用扫描电镜、万能力学实验机等研究了不同镁含量该合金的力学性能及其在模拟体液中的腐蚀性能和机理。结果表明:SPS制备的Zn-Mg合金的结构致密,其致密度都大于95%。与纯Zn相比,随着镁含量的增加,该合金的硬度和压缩强度得到了显著提高,其中Zn-10Mg表现出最佳的力学性能,其显微硬度为364.7 HV3,压缩强度为555 MPa,弹性模量为10.0 GPa;在腐蚀实验中,Zn-15Mg的腐蚀速率最低,为0.4 mm/a,符合可降解植入材料的要求(小于0.5 mm/a)。