Y对心血管支架用Mg-Zn-Ca-Y合金的腐蚀性能的影响.pdf

《Y对心血管支架用Mg-Zn-Ca-Y合金的腐蚀性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Materia

2、＆TechnoIogy材料·工艺Y对心血管支架用Mg—Zn—Ca—Y合金的腐蚀性能的影响李利，许春香，王陆，李江波，张金山(太原理工大学．山西太原030024)摘要：制备了可用作心血管支架的Hg一4Zn一0．5Ca—xY四元合金，使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜以及浸泡实验，研究了在模拟血液中，Hg一4Zn一0．5Ca—xY四元合金的腐蚀性能。研究结果表明在Hg—Zn—Ca合金中加入Y元素后，合金中生成了新的相Mg，：YZn，合金的微观结构由网络状的结构变成了层片状结构，合金的晶粒得到了

3、细化，同时抗腐蚀性能得到了提高。并且Hg一4Zn一0．5Ca—lY合金在本次研究中展现出最优异的抗腐蚀性能。关键词：Hg—Zn—Ca—Y合金；腐蚀性能；心血管支架；模拟血液中图分类号：TGl46．22；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2016)04—0039—04DOI：10．3969门．1ssn．1006—9658．2016．04．0100引言心血管病是我国乃至世界的高发病之一，而心血管支架是目前临床比较常用的治疗手段之一⋯。现阶段的研究报道心血管支架所用的可降解生物材料多为有机物，大分子高聚

4、物，但是临床证明有机物可降心血管材料的力学性能未到达临床要求【2】，所以研究金属的心血管支架有很重要的意义。镁作为可应用于生物体内可降解生物合金的可行性已经被证实。镁元素无毒无害【3】、在人体内可降解【4】、良好的生物相容性【5】、和优异的力学性能并且是人体必须元素之一【6】，这些都是镁作为心血管支架的优点。但是镁作为可降解生物合金还有一个致命缺点就是降解速率过快，导致在生物体内引起局部炎症、失效等。Witt等【71在研究中提出，镁合金中出现的局部腐蚀比较严重，高腐蚀速率并伴随大量气泡的产生是制约其在l艋床应

5、用的重要障碍，所以解决镁合金在人体血液中腐蚀过快的缺点将成为研究镁合金作为心血管支架的重要课题。添加合金元素，提高镁合金的抗腐蚀性能是本基金项目：国家自然科学基金(No．51574175．51474753)收稿日期：2016一Ol—08稿件编号：160l—1190作者简介：李利(1988一)，女，在读硕士，主要从事生物镁合金的性能研究；通讯作者：许春香(19f；4一)，女，教授，硕士研究生导师，主要从事合金材料的设计和制备研究．中国铸造装备与技术4／2016oFMT39文所用的方法。现在常用的镁合金心血管支架

6、有AZ31，WE43【8，9，101等，但是Az系列中的Al不属于人体必须的微量元素，并且被认为具有细胞毒性，是导致早老性痴呆的因素⋯】，可导致肌肉纤维的损伤。而重稀土元素一般认为在体内的过度积累也将表现为毒性作用。zn和Ca是人体必须的元素，二者都能提高镁合金的抗腐蚀性能和机械性能，zn可以与Mg形成MgZn相，具有固溶强化和时效强化的双重作用；Ca能够在铸造的过程中起阻燃作用，同时细化合金组织的晶粒，形成Mg：ca相，从而提高镁的强度和塑性。而且相关的在动物体内的实验已经证明了Zn和Ca具有生物相容性和无

7、毒性”毛”l。Y的添加能减缓镁合金的降解率，而且AnjacHaIlzi【141等人开发了一种具有良好机械性能的新型镁合金生物材料Mg一2Y-zn，在人脐静脉内皮细胞的毒性实验和植入猪体内的试验中发现了这种含Y的镁合金具有良好的生物相容性。l实验1．1合金的制备以纯度为99．99％的镁锭、锌锭以及钇颗粒和钙的纯度为30％镁钙中间合金为原料。采用SG．5一12型电阻炉，选用IU6作为精炼剂和覆盖剂，进行熔炼。制备含Y量为0％、0．5％、l％、和1．5％’√4、材料·工艺MateriaI&TechnoIogy的Mg

8、．4zn—O．5Ca—xY合金，合金分别为Mg一4zn一0．5Ca，Mg-4Zn一0．5Ca·0．5YMg一4Zn一0．5Ca-lYMg一4zn．0．5Ca一1．5Y。将其浇注成≯20mm×120mm的金属棒，然后将金属棒切割成≯20mm×5mm的金属试样；用400～1000号砂纸对试样依次进行水磨，并用无水乙醇清洗，冷风吹干，编号。合金的成份如表1所示。表1Mg—zn—ca—Y合金的化学成份矸砀AlloyMgZnMg一30％CaY1#余量41．67O2#余量41．67O．53#余量41．67l4#余量41．

9、671．51．2失重腐蚀准备四种成份的合金，每种成份制备3个平行试样。将这12个试样用依次用800{!i}、1500≠}、2000≠}、3000≠}的砂纸打磨，并用抛光布进行抛光，丙酮溶液超声清洗10分钟，干燥称重，接着将试样分别浸入体积和试样表面积比为l：30的人工血液AP中。AP成份及配比为：NaCl(6．8g／L)、CaCl2(0．2g／L)、KCl(0．4g／L)、MgS04(0．1g／L)