《铸造技术》

文章标题:第二相对Mg-4Zn-xCa可控降解速率影响的研究

文章作者:马 莹1,吕振林2,张忠明2,曲绍扬1
关 键 字:生物镁合金;动态腐蚀;相腐蚀顺序;腐蚀速率
文章摘要:
Mg-Zn-Ca 作为骨植入生物合金近年来受到广泛关注。 通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和配备能量 色散谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对铸态Mg-4Zn-xCa(x=1、2、3,质量分数,%)合金的微观组织、成分和相组成进 行了精确表征。通过析氢实验测试了合金的宏观腐蚀速率,并利用动态腐蚀观察技术确定了合金中各相的腐蚀顺序;探 讨了不同Ca含量对合金相变化、相存在形式以及腐蚀机理的影响,确定了相组成、相腐蚀顺序与合金腐蚀速率之间的 内在联系。 研究结果显示合金微观腐蚀顺序为Mg2 Ca相>α-Mg基体>Ca2 Mg6 Zn3相。 当晶界仅存在Ca2 Mg6 Zn3相时, α-Mg 基体的腐蚀在到达晶界后会被Ca2 Mg6 Zn3相阻挡。 然而, 当Mg2 Ca相与Ca2 Mg6 Zn3相在晶界交替分布时,Mg2 Ca 相的优先腐蚀破坏了晶界第二相的网状结构,从而无法有效阻止α-Mg基体的腐蚀扩展,在宏观上表现为腐蚀速率更 高。 因此,Mg-4Zn-xCa 合金的微观第二相构成及其在晶界的分布形式是决定Mg-Zn-Ca合金宏观腐蚀速率差异的关键 因素。