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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
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.
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细菌作用时间对不同蛋白质修饰的镍铬合金腐蚀性的影响
目的:探讨镍铬合金表面蛋白膜对合金抗微生物腐蚀能力的影响.方法:镍铬合金试件分别用纯人工唾液(AS)(设为对照组)、含1％小牛血清蛋白的人工唾液(BSA)和含0.22％溶菌酶的人工唾液(LSZ)(分别为实验组)进行浸泡处理,再置于变形链球菌菌液中分别培养12、24、36、48 h后取出,检测电化学阻抗谱(EIS)及动态极化曲线(POT),了解镍铬合金表面腐蚀特性.采用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析.结果:电化学阻抗谱显示,12 h时,实验组抗腐蚀性能强于对照组,且LSZ组强于BSA组(P＜0.05);24 h时,实验组间无显著差异(P＞0.05),但强于对照组(P＜0.05);36 h时,LSZ组抗腐蚀性能弱,AS组与BSA组无显著性差异(P＞0.05);48 h时,对照组抗腐蚀性能强于实验组,且LSZ组强于BSA组(P＜0.05).动态极化曲线结果与电化学阻抗谱基本一致.结论:当镍铬合金表面黏附有BSA或LSZ时,早期可有效抑制变形链球菌的腐蚀作用,且LSZ有更好的抑制效果.随着细菌的持续作用,当表面蛋白膜被逐渐消耗后,镍铬合金对抗变形链球菌的腐蚀能力则会较未经蛋白膜黏附的试件更弱,即合金表面在蛋白膜被去除后较初始状态抗微生物腐蚀性能有所下降,且BSA的作用更明显.
