Nd,Zn微量元素在Mg-Zn-Y-Nd血管合金支架中组织学特性和改性的变化

• 作者: 姚新亮 李彦明 鲁雪丽
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 生物材料 材料相容性 材料学及表面改性 血管支架 快速凝固 Mg-Zn-Y-Nd合金 组织分布 表面改性 挤压工艺 电化学测试 拉伸实验 组织性能 力学性能
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 材料力学表面改性
• 页码范围: 1571-1576
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 6106字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.10.016

摘要

背景:随着材料学的不断发展,镁合金血管支架材料在心血管疾病中广泛运用,但是传统合金材料难以满足血管支架要求,因此采取有效措施完成支架表面改性,提高血管支架的组织、力学性能具有深远的意义.目的:观察血管支架在快速凝固Mg-Zn-Y-Nd合金中的组织学及表面改性情况.方法:选择具备良好力学性能、耐腐蚀性能的低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为基本材料,向材料中加入Nd,Zn元素完成合金支架的细化;经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,提高合金材料的综合性能,获得血管支架用新型镁合金并完成支架表面改性.通过金相显微组织、扫描电镜能谱及射线衍射分析实验了解制备支架的组织性能;通过硬度、拉伸实验了解支架的力学性能.结果与结论:①金相显微镜组织观察结果显示:当不加入Y时,镁合金支架第2相为杆状,存在少许颗粒嵌入在基体中;当向镁合金支架中混入0.5%Y元素时,支架第2相中杆状物明显减少,以颗粒状为主,且均匀分布在机体中;加入1.0%的Y时,第2相数增加,晶粒中可见大量枝晶,第2相存在不连续杆状物;加入1.5%的Y时,合金组织中的大枝晶与局枝晶混合,第2相为杆状.②射线衍射分析实验结果表面:Mn-Zn-0.5Nd合金与Mn-Zn-1.0Nd合金中均含有相同的相(Mg4Zn7和(Nd,Y)2Zn17相).当Nd浓度提高为1%时,合金中出现新的MgZn2相;③镁合金改性材料SEM及EDS实验结果显示:镁合金改性后第2相中含有Zn元素、Nd及Y元素,并且Nd元素、Y元素含量和与Zn含量较接近.EDS分析可知:加入Zr元素后层片状第2相中Zn元素水平明显下降,Y元素、Nd元素含量提高,能获得更加稳定的性能;④显微硬度实验结果显示:随着镁合金含量的不断增加,合金显微硬度值不断增加;⑤拉伸实验结果显示:Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr支架的抗拉强度、屈服强度,显著高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr(P<0.05);Mg-Zn-Y-0.5Nd-Zr,Mg-Zn-Y-1.0Nd-Zr伸长率,高于Mg-Zn-Y-0.5Nd,Mg-Zn-Y-1.0Nd(P<0.05).⑥结果说明:选择低锌系Mg-2Zn-0.2Y合金为核心材料,向材料中分别加入Nd,Zn等微量元素,完成材料的改性,并且经过对支架的挤压细化组织性能完成支架表面改性,改性后材料具有优良的性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李彦明		33	195	6.0	13.0
2	姚新亮		9	19	3.0	4.0
3	鲁雪丽		5	8	2.0	2.0