变形mg-zn-cu-y生物镁合金在模拟体液中的腐蚀行为研究开题报告

《变形mg-zn-cu-y生物镁合金在模拟体液中的腐蚀行为研究开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、n3号、大卷本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：变形Mg-Zn-Cu-Y生物镁合金在模拟体液中的腐蚀行为研宄学院：材料科学与工程学院专业班级：无机非金属材料学生姓名：指导教师：开题时间：2018年3月10日1绪论11.1生物镁合金的腐蚀行为研究12课题研宂A的及意义33课题研宄方法及内容43.1研宄方法43.1.1标准失重法43.1.2电化学方法53.1.3其他方法53.2研宄内容54课题进度安排6#考文献（71绪论1.1生物镁合金的腐蚀行为研宄对于生物镁合金材料来讲，在水溶液中容易发生的腐蚀类型有两大类，包括全而腐蚀和局部腐蚀。其中全而腐蚀又称均匀腐蚀，腐蚀

2、发生在整个金属表而上。在腐蚀过程屮，其阴极尺寸和阳极尺寸非常微小，相互靠拢不易分开，腐蚀现象均匀发生在金属表面，包括纯金属和均匀合金的自溶解过程，对植入材料的危害较小。局部腐蚀是指合金中局部IX域的腐蚀速率远大于合金中其余部分的腐蚀速率，腐蚀造成的破坏性比全面腐蚀带来的后果大。Witt等［11在研究中提出，镁合金中出现的局部腐蚀比较严重，高的腐蚀速率并伴随大量气泡的产生是制约其在临床应用的重要障碍，研究局部腐蚀特点并有效防止局部腐蚀的发生是有效提高镁合金抗腐蚀性能的途径。通常局部腐蚀包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、粒状腐蚀、冲蚀、应力腐蚀。下面重点研究几种常见的腐蚀

3、类型：(1)电偶腐蚀当镁及镁合金接触到比自身电极电位高的金属、合金、第二相化合物、杂质元素时，容易形成腐蚀微电池发生电偶腐蚀。镁原子会电离成镁离子而被溶解，造成局部腐蚀。镁合金的杂质元素Fe、Ni、Cu、Co等存在时，容易使镁合金遭受严重的电偶腐蚀；另外，镁合金中第二相化合物会与镁基体形成电偶腐蚀降低镁合金的耐腐蚀性能，并且耐腐蚀性能的好坏与第二相本身性质、第二相摩尔分数等因素直接相关，可以通过固溶处理等加工工艺减少第二相的摩尔分数来提高合金耐腐性能

4、21。Lirnder1341等认为AZ91镁合金经过时效处理后，合金屮P相的存在提高了镁合金的耐腐蚀性能。与此相反

5、，另一些研究者［5'7］认为由于AZ91镁合金中存在P相，在P相与Mg基体间形成电偶腐蚀，加快了合金的腐蚀速度。Songf81等对AZ91镁合金的腐蚀性能进行全面研究，认为P相在电偶腐蚀过程中既能作为阴极提高合金腐蚀速度，也能在某种情况下增强镁合金抵御腐蚀的能力，提高合金的耐腐蚀性能。研究镁合金电偶腐蚀的机理，并有效降低电偶腐蚀微电池的产生，是增强镁合金耐腐蚀性能的重要措施。(2)缝隙腐蚀金属表面缝隙处易发生强烈的选择性腐蚀，如植入人体的骨折W定装置中的骨钉和骨板间的缝隙处，由于氧或其他氧化剂在缝隙处缺失造成氧浓度差电池，引起腐蚀。形成闭塞电池产生的酸化自催化作用

6、是加速腐蚀的动力［9］。还有一种特殊形式的缝隙腐蚀在镁合金腐蚀屮可以看见，它是一种浅型的膜K腐蚀，合金腐蚀后在金属表面会形成密集的网状花纹，形如细丝,这种腐蚀被称为丝状腐蚀。(1)点蚀在金属表面的局部区域存在向深处发展的腐蚀小孔，而其余位置不腐蚀或腐蚀轻微，这种腐蚀称为点蚀。镁合金在含氯离子的环境中，C1会吸附在Mg(0H)2保护膜上形成可溶性氯化镁，在膜内出现小腐蚀坑作为孔蚀核，在外界条件影响下，孔蚀核长大为蚀孔。由于蚀坑内外金属活性不同，形成大阴极小阳极电偶腐蚀电池，蚀坑内的金属作为阳极，腐蚀电流密度增加，加深蚀坑深度形成点蚀。Mitrovic-Scepano

7、vinn_111等研究中表明，镁合金在含氯离子中容易发生点蚀，并且点蚀的产生与C1的浓度直接相关，当C1的浓度达到一定值时，才能发生点蚀。Ttmold1121等研究屮也发现，氯离子的浓度人小和在含氯离子环境屮持续时间的长短直接影响合金发生点蚀的程度。(2)粒状腐蚀在镁合金中腐蚀倾向于在晶粒和晶界的相邻区域发生，不会沿着晶界进入晶粒内部，这种腐蚀被称为粒状腐蚀。关于粒状腐蚀的理论可以用“贫化理论”来解释，镁合金熔炼铸造过程屮，在晶界处析出许多金属化合物，促使晶界边缘的镁含量低于镁基体中含量，形成电位差,造成合金晶界与晶粒相邻区域活性提高，会演变为腐蚀电池的阳极，形成

8、大阴极小阳极的腐蚀电池，加速镁合金晶界边缘区域的腐蚀速度［131。通过固溶热处理可以促使合金组织均匀化，促使合金晶界化合物溶解并固溶于基体中，避免出现粒状腐蚀，提高合金的耐腐蚀性能。(3)应力腐蚀应力腐蚀是指金属材料在应力和特定介质共同作用下引起的破裂，称为应力腐蚀破裂

9、141。其破坏性比较严重，由于植入材料使用环境下应力较小，因此岀现应力腐蚀的儿率比较小。提高镁合金耐腐蚀性能的方法有很多，可以通过开发高纯镁合金、合金化手段、热处理工艺、快速凝固工艺、表面改性、表面处理等手段来获得耐腐蚀性能好的合金115］。2课题研究目的及意义目前中国人口老龄化趋势日趋严重，人类

10、骨创伤的及