微弧氧化对镁合金丝材性能与微观组织的影响的分析.pdf

Effects ofMicro--arc Oxidation ontheProperties andMicrostructure ofMagnesium Alloy Wires AThesisSubmitted to Southeast University FortheAcademic Degree ofMasterofEngineering BY LIU Xun Supervised by Chenglin School ofMaterial Science andEngineering Southeast University March2015 万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果, 也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名: 日期:边!尘:垒:堕东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名: 万方数据摘要摘要镁合金是一种应用前景广阔的可降解生物医用材料,通过表面处理可以弥补其在生理环境中腐蚀过快的缺点。本文采用微弧氧化技术对AZ31B镁合金丝材进行表面改性处理,研究了氧化时问和电流密度等微弧氧化工艺参数对镁合金丝性能和微观组织的影响,在此基础上,系统研究了微弧氧化时间、磷酸缓冲液中氯离子浓度以及PLLA封孔处理对镁丝降解性能的影响规律,研究表明: 镁合金丝表面微弧氧化膜的组成相以MgO为主,延长氧化时间,陶瓷膜表面裂纹增多,膜层孔隙率先增大后减小,氧化时间为30min()时孔隙率最大,而氧化时间对膜层表面孔隙大小没有明显影响;增大电流密度,微弧氧化膜生长速率呈线性上升,表面裂纹增多,孔隙率和平均孔径均先增大再减小,电流密度为8A/drr? ()时两者达到最大值,%。延长氧化时间或增大电流密度都会增加膜层厚度,降低抗拉强度。丝材直径对镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观组织影响不大,但膜层孔隙率和平均孔径随丝径增大而减小,丝材强度损失率随之降低。微弧氧化处理会导致小丝径的镁合金丝平均晶粒尺寸略有增大。微弧氧化处理能显著提高镁丝在含血液浓度氯离子的磷酸缓冲液中的耐腐蚀性。短时间浸泡(低于10天),微弧氧化时间的影响不大;浸泡10天后,10min氧化处理的镁丝剩余质量百分数最大。浸泡10天,光丝表面腐蚀严重,而10min氧化处理镁丝表面陶瓷层保持完整。浸泡4天后,10min氧化镁丝的剩余抗拉强度最大,光丝的强度损失率最大。不同浓度氯离子的磷酸缓冲液浸泡实验发现,浸泡相同时间,磷酸缓冲液中氯离子含量越大,镁丝裂纹越多,抗拉强度损失率增大。 PuA涂覆处理后,微弧氧化时间对镁丝浸泡过程中的质量和直径损失率影响小。浸泡33天时,20min和30min氧化并经PLLA涂覆处理的两种镁合金丝表层均保持完整,后者剩余抗拉强度最大。关键词:镁合金丝材,微弧氧化,微观组织,力学性能,聚乳酸万方数据摘要万方数据 E位cts of oxidation on theproperties andmicrostructure ofmagnesium alloy wires Abstract Magnesium alloys are considered as the promising biodegradable materials for bbmedical applications and surface rnodifications monly applied tosbw down the degradation rate of magnesium alloys inthephysiological thiswork, micro—arcoxidation(MAO)was used forsurface treatment ofAZ3 effectof MAO parameters including MAO time and current denslies on the pr