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黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第  PAGE 11 页 医用镁合金微管拉拔工艺的技术应用及影响研究 摘要：由于镁及其合金具有良好的生物相容性和力学相容性，可在人体降解，合适的物理力学性能、导电导热性能较好、阻尼减震、电磁屏蔽性能良好、易于加工成型、密度小、比强度高、比刚度高和废料容易回收等优点，广泛应用于交通运输、航天航空、电子技术、精密机械、日用商品、光学器材等领域，由此镁及镁合金获得“21世纪的绿色工程材料”的美誉。但是由镁及镁合金较差的耐蚀性能影响到临床上的应用。降低镁合金过快的腐蚀速度成为其作为生物材料应用的关键。镁及镁合金作为新型医用植入材料是近年来生物可降解材料的一个研究热点,其中合金化、表面改性涂层、生物相容性研究都有了很大进展。随着研究的不断深入，镁合金会得到广泛应用。 关键词：医用植入材料;镁合金;生物可降解;腐蚀;生物相容性 1、背景? ? 镁是最轻的金属元素，其比重只有1．74，仅相当于铝的2／3，铁的1／4。而且镁资源特别丰富，占地壳总重量的2．1％，海水中的o．13％，可谓取之不尽，用之不竭。? 目前我国已初步形成镁合金高新技术产业。“十五”国家科技攻关重大项目之一是镁合金开发应用及产业化,全国总共有21个省、自治区、直辖市及计划单列市的4个研究院所、7所高校、20多家企业直接积极参与了该项项目的研发和实施。目前来讲的话已初步建立了一批镁合金产业化基地,突破了一批前沿核心技术和产业化关键技术,并创立了十几家有关镁合金及相关制品的股份制公司,建立了从镁合金前沿高科技研发到产业研发技术开发的技术性研发体系,已经形成从镁合金关键设备与工艺、高品质镁合金生产、交通领域(汽车、摩托车、列车)和3C产品(计算机、通讯、消费类电子)。镁合金应用产品开发生产到产业化环境与示范基地建设的一条完整的技术创新产业链。我国金属镁的需求量每年以20%的速度快速增长,原镁产量占全球产量的40%,居世界首位。 1.1镁合金的应用? 镁作为最轻的金属材料，具有一系列独特的性能优点。但以往因其耐蚀性差、制造困难和原料价格高昂等三大瓶颈问题阻碍了使它的大规模工业应用受到了阻碍。镁的密度是1.8,?仅是铝2/3，其可回收使用和轻质的特点使之日益成为现代工业产品的理想材料，20世纪90年代，其市场需求一直呈现稳定增长的趋势。通过相关产业技术和现代科技的不断发展和创新，不仅消除了人们对使用镁合金的各种疑虑，又使其各项独特的优点更臻完美，应用范围也迅速扩展，特别是汽车零部件的大量应用，电讯产品向轻、短、小、薄方向发展，而且通过和相关行业的密切合作与技术整合改进，更使这种新兴材料的市场开拓呈现了极为乐观的前景。 日本东北大学金属材料研究所研发出了具有质轻、耐热、高强度、高延展性的镁合金。可以说目前在世界上强度最高的镁合金就是这种镁合金的强度剂,可以这样子说它的强度剂至少是以往镁合金的2.5倍。这一构成使得新的镁合金既具有了延展性又富有了高强度,真是一举两得的事。这种镁合金是在急速冷却条件下按一定比例将镁、锌和钇的金属粉末混合,通过外界的挤压高压而形成的这种性价比较高的材料,就算是在横截面积为1mm2的新型镁合金丝上挂上了600000g的重物都不会变形,它的耐热强度至少是目前镁合金的2倍,而且也特别易于加工。阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一是耐热性差,因为当温度上升时,可以大幅度降低它的抗蠕变性和强度,让它在汽车等工业中难以作为关键零件(如发动机零件)材料得到更广泛的应用和最大化的发挥。据统计这种镁合金除广泛用于家电产品外,还将发挥巨大潜在市场价值应用于机器人、人造卫星等要求材料既轻又结实的领域里。 日本长冈技术科学大学研究人员开发出了一种易于加工且耐热性能优良的镁合金。这种材料将来有望取代在汽车行业上目前使用的铝合金。新开发的镁合金在镁中添加了锌、稀土类元素以及钙等不同特性的成分,加入钙和稀土类元素是为了提高材料的耐热性,而锌的作用是为增加柔软性。实验进一步证明了即使在高压和在175℃的高温状态下放置大概4天多,这种镁合金也不会有任何的变形。新开发的镁合金可以用来生产变速机的包装盒等形状复杂的部件。而且现已迅速发展成为便携信息装置的外装材料。 德国大众汽车公司开发的压铸镁合金为Mg-AI-Si(AS)系合金。175℃时,AS41合金的蠕变强度明显高于AZ91和AM60合金。可是,由于在凝固过程中AS系镁合金会形成粗大的汉字状Mg2Si相,损害了机械性能和铸造性能。研究发现,微量Ca的添加能够细化Mg2Si颗粒,改善汉字状Mg2Si相的形态,提高AS系列镁合金的组织性能。