镁合金材料是由镁和其他金属的混合物赋予优越亚博网站下载的力学性能。这使得它们适合用作结构组件。为特定的应用程序,热处理方法用于修改这些属性来获得一个理想的组合,提高了性能。
图片来源:alexsdriver / Shutterstock.com
在本文中,我们将讨论什么是镁合金,其属性,热处理提高性能的作用,生物可降解镁合金的应用,最后展望了镁合金产业。
镁合金及其用途是什么?
镁合金是一种材料经特殊条件下与其他金属镁的混合物。镁是最轻的结构金属密度较低,但是当加上一个或更多的锆,铝,锌,锰,其强度、抗压力、和铸造性能显著提高。
生物可降解镁合金应用在骨工程和支架。他们被用作临时植入材料在组织工程,因为他们不需要第二次手术切除。亚博网站下载同时,他们非常强大和轻量级使理想用于设备、飞机、汽车等等。
高科技医疗设备公司AAP Implantate在德国生产最先进的resorbable镁合金生物医学应用。全球公司DonGuan Eontec有限公司还提供镁合金技术作为其投资组合的一个重要组成部分。
镁合金也占很大一部分的材料用于生产苹果的macbook。亚博网站下载
生物可降解镁合金的特性是什么?
生物可降解镁合金有三个关键属性:
- 高强度重量比
- 容易被快速降解生物环境中但有限的腐蚀特性
- 使用时在活的有机体内有很少或没有毒性和响应系统。相反,它有助于刺激骨骼生长,具有抗菌和抗肿瘤作用,抗炎作用。它有一个好处,那就是它是一个必要的元素人体新陈代谢。
为什么主题镁合金热处理?
尽管使用镁合金的上述优势,有一些缺点与他们的结构,可以限制其使用。
镁合金是非常容易通过晶间腐蚀或微电化学腐蚀,他们容易穿,因为他们有一个软矩阵和氧化层,可怜的拉伸行为由于软矩阵和晶粒尺寸,和他们的高生物相容性使得他们容易通过体液排泄。
结果,优化其功能,它成为重要的开发方法,可以提高这些属性在不影响其他可取的内在属性或者至少导致一个可接受的协议。在这些方法中,热处理被认为是最有效的方法来改善生物可降解镁合金的特性。
什么变化在生物可降解镁合金热处理的原因吗?
生物可降解镁的性质影响热处理包括他们的机械性能和腐蚀性通过微观结构的变化。
的一项研究杂志的合金和化合物表明,热处理可以影响Al-Si-Mg铸造合金的微观结构和力学性能通过球状化处理,碎片和粗化。因此,热处理提供了一个途径加强这些属性,这些属性的一个合适的组合可以获得通过操纵热处理参数。
热处理可降解镁合金整体预计也将有更好的表现。例如,其他属性的可降解镁合金,可以受到热处理可加工性和腐蚀行为的影响。
这是在一个相关的研究报道镁和合金杂志》上。一个AZ91镁合金热处理,观察到合金的切削加工性能是改善,但代价是失去更高的耐腐蚀。在这种情况下,可能需要权衡支持所需的性能。
热处理有几个参数如温度、合金元素,处理等等,可以根据不同的提高可降解镁合金的特定属性。因此,改善所需的属性作为生物可降解镁合金的结构植入,具体方法必须遵循。
简要回顾发表在《金属和材料杂志亚博网站下载概述了这些方法的一些适用于特定的性能目标。
热处理的优点是,它已经影响到有益的属性不像化学成分、形状、和生物降解性,但会影响材料的微观结构。这可以通过细晶粒强化或第二相强化。一些热处理方法包括使用。
- 固溶处理
- 时效处理
- 固溶+时效处理
什么是可降解镁合金的使用前景?
生物可降解镁合金的使用增长每年不同行业可以生产镁合金的不同组合来满足他们的需求。最近的市场研究通过大视图镁合金研究指出,全球市场预计将在2027年价值66.2亿美元的速度增长9.9%的复合年增长率这一时期。
这意味着可降解镁合金产业潜力巨大,几次机会。
从AZoM:反映晶体分析电子显微镜
引用和进一步阅读
陈,J。,Tan, L., Yu, X., Etim, I. P., Ibrahim, M., and Yang, K. (2018). Mechanical properties of magnesium alloys for medical application: A review.生物医学材料的力学行为杂志》上亚博网站下载,87年,68 - 79。https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.07.022
Hanawa, t (2010)。1-Overview金属和应用程序。在m . Niinomi(主编),金属生物医学设备(页3-24)。瑞斯出版社出版。https://doi.org/10.1533/9781845699246.1.3
穆罕默迪Zerankeshi, M。Alizadeh, R。Gerashi E。,Asadollahi, M., and Langdon, T. G. (2022). Effects of heat treatment on the corrosion behavior and mechanical properties of biodegradable Mg alloys.镁和合金杂志》上。https://doi.org/10.1016/j.jma.2022.04.010
Ramalingam, V V。Ramasamy, P。,Kovukkal, M. D., and Myilsamy, G. (2020). Research and Development in Magnesium Alloys for Industrial and Biomedical Applications: A Review.金属和材料国际亚博网站下载,26(4),409 - 430。https://doi.org/10.1007/s12540 - 019 - 00346 - 8
Chowdary, S。,Dumpala, R., and Kondaiah, V. V (2018). Influence of heat treatment on the machinability and corrosion behavior of AZ91 Mg alloy.镁和合金杂志》上,6(1)52-58。https://doi.org/10.1016/j.jma.2017.12.001
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。