李智骁,于景媛,李 强,孙旭东

(1.辽宁工业大学 材料科学与工程学院, 辽宁 锦州 121001;2.东北大学 材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110004)

镁合金生物相容性良好,它的力学性能与人体骨骼的相近,同时镁资源丰富,镁又是人体新陈代谢过程中必要参与元素之一,在细胞内仅有钾元素的含量高于它[1-3]。此外,镁合金具有可降解性,随着时间的延长,植入体在人体内可逐渐分解代谢,避免了二次手术为患者带来的痛苦,因此镁合金在生物医用领域具有广阔的应用前景[4-6]。但是镁元素具有较低的平衡电位,化学属性活泼,在腐蚀性介质中,容易作为阳极被腐蚀[7-8]。为了减缓镁合金的腐蚀速率,使得镁合金植入体与人体骨细胞的生长速率相匹配,避免出现新骨尚未长成而植入件失效的现象,本研究采用粉末冶金技术制备多孔Mg-Cu合金。粉末冶金技术成本低廉,工艺简单,同时尽量避免传统铸造方法产生的成分偏析问题。Cu元素的添加有助于提高多孔Mg合金的力学性能和耐腐蚀性能。Mg-Cu合金中的多孔结构有助于骨组织长入和体液传送。本项目重点研究造孔剂含量、压制压力、烧结温度以及Cu含量对多孔Mg-Cu合金孔隙度、显微硬度和抗压强度的影响,研究烧结后的多孔Mg-Cu合金的显微组织和物相组成,研究Cu含量对多孔Mg-Cu合金耐腐蚀性能的影响。

1 试 验

试验所需的主要原料有镁粉(粒度:325目)、铜粉(粒度:200目)和造孔剂NH4HCO3。试验过程如下:用天平称量出一定质量的Mg粉、Cu粉(质量分数为1%～3%)和NH4HCO3(质量分数为15%)粉末,并用研钵混合均匀。……