新型三维打印镁合金支架的显微结构及降解性能研究

作者：汤海燕; 张璐; 陆韬; 邱憬^*

来源：南京医科大学学报(自然科学版), 2021, 41(07): 1021-1027.

• 镁合金
• 三维打印
• 显微结构
• 降解性能

目的:制备一种新型三维打印镁合金支架,探究其显微结构并检测体外降解性能。方法:应用Magics软件设计圆柱体三维模型,再使用增材制造技术将AZ91镁合金粉制备成3D打印镁合金(3D-AZ91)试件。观察3D-AZ91与铸造镁合金(AZ31)试件的金相结构,X射线能量色散光谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDX)分析表面元素,X射线衍射仪((Xray diffraction,XRD)分析晶相结构,并测试维氏硬度值。采用提拉浸渍法将聚乳酸(polylactic acid,PLA)包裹于3D-AZ91表面,制成复合材料试件(PLA-3D-AZ91)。进行降解实验,通过析氢观察和计算失重率检测3组试件的体外降解速率。扫描电镜观察3D-AZ91和AZ31降解后的表面形貌,EDX分析表面降解产物的元素组成。结果:金相显微镜观察显示3D-AZ91晶粒较AZ31更细化,两者表面元素均以Mg为主,晶相以α-Mg基体为主。3D-AZ91的维氏硬度显著高于AZ31。降解速率3D-AZ91>AZ31>PLA-3D-AZ91,3D-AZ91和AZ31表面覆盖不规则团状降解产物,含镁、钙、磷等元素。结论:相比于传统铸造法,3D打印镁合金的力学性能更佳,而表面包裹PLA能有效控制其降解速率。

• 单位
  东南大学; 南京医科大学附属口腔医院