镁的最新研究为新型生物医用材料铺平了道路欧洲杯足球竞彩

欧洲杯足球竞彩用于生物医学的材料必须具有可控制的生物降解性、足够的强度和对人体完全没有毒性的特点。

因此,寻找这类材料不是一项简单的任务。欧洲杯足球竞彩在这种情况下,科学家们对镁感兴趣已经很长时间了。

最近,利用正电子湮没光谱等技术,研究人员能够证明,经过表面机械磨损处理的镁获得了生物相容性材料所必需的性能。

欧洲杯足球竞彩具有可控腐蚀速率的材料越来越受到人们的关注。这尤其适用于生物医学领域,其中植入物由天然或合成聚合物制成。

它们的优点是在生理条件下分解的速度可以很容易地调整。另一方面,这些材料在人体环境中力学性能恶化,不适合高应力应用。欧洲杯足球竞彩

因此,基于镁的金属植入物对人体完全无害,似乎是一个很好的选择。

镁是可用于结构应用的最轻的金属。由于其力学、热学和电学特性以及可生物降解性和可控制的腐蚀速率,引起了生物相容性植入物研究人员的极大兴趣。

尽管有这些优点,由于人体环境中的腐蚀速率相对较高,但镁作为生产的生物材料的使用并不容易。然而,使用适当的涂层可以克服这个问题。

在多年的研究中发现,材料的细晶组织不仅改善了材料的力学性能,还能显著提高材料的耐蚀性。欧洲杯足球竞彩正因为如此,一个由罗彻斯特教授领导的国际研究团队。

来自波兰克拉科夫科学院核物理研究所的Ewa Dryzek提出了量化商业级镁表面机械磨损处理(SMAT)对其耐腐蚀性影响的目标。欧洲杯线上买球

在这种方法中,大量直径几毫米的不锈钢球击打目标材料的表面,引起次表层的塑性变形。塑性变形伴随着大量晶格缺陷的产生。

采用典型的研究技术,如光学和电子显微镜,x射线衍射(XRD),电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度测量来描述微观组织。

“显微检查发现,在SMAT加工过程中形成的材料表层的微观结构在逐渐变化。我们观察到处理表面附近有相当大的晶粒细化。变形孪晶在更深处可见,它们的密度随着离这个表面的距离增加而减小,”Dryzek教授解释道。

作为这项工作的一部分,正电子湮没谱(PAS)被首次使用。该技术是无损的,允许在原子水平上识别晶格缺陷。

它包含这样一个事实:当正电子被注入到一个材料样本中,并与它们的反粒子(即电子)相遇时,它们湮灭并变成可以记录的光子。欧洲杯猜球平台正电子如果在行进过程中发现晶格中的开放体积缺陷,就会被困在晶格中。

这就延长了时间,直到它消失。通过测量正电子的寿命,研究人员可以在原子水平上了解样品的结构。

使用该方法的目的尤其是获得有关SMAT处理产生的表面层中晶格缺陷的分布的信息。

此外,它还被用于研究处理表面下厚度仅为几微米的材料层,并将获得的信息与腐蚀性能联系起来。

这很重要,因为晶格缺陷决定了材料的关键性能,例如,在冶金或半导体技术中。欧洲杯足球竞彩

“从120秒SMAT处理中获得的200微米层中的正态的平均寿命显示出高恒定值的244皮秒。

这意味着从源发射到这一层的所有正电子湮灭在结构缺陷中,即晶格中称为空位的缺失原子,在这种情况下与位错有关。

这一层对应着一个具有细晶粒的强变形区。更深的地方,正电子的平均寿命降低,这表明缺陷的浓度降低,在距离表面约1毫米的地方达到结构缺陷密度相对较低的良好退火镁的值特征,这是我们的参考材料。”这篇文章的主要作者、这项研究的发起者、博士生康拉德·斯科伦(Konrad Skowron)描述了这项工作的细节。

SMAT过程显著影响了镁样品在电化学腐蚀试验中的行为。SMAT引起的结构变化增加了镁对阳极氧化的敏感性,强化了表面氢氧化物膜的形成,从而导致更好的耐蚀性。

在俄罗斯杜布纳联合核研究所使用正电子束获得的结果证实了这一点。结果表明,除晶界和亚晶界外,位错和空位等其他晶体缺陷也对镁的腐蚀行为起重要作用。

“我们目前正在对钛进行类似的研究。钛是航空航天,汽车,能源和化学行业广泛应用的金属。它也被用作生产生物医学装置和植入物的材料。

一种经济上可接受的方法,允许获得纯钛的梯度微观结构与纳米颗粒层邻近的表面,可能为钛在对全球经济和改善人类生活的舒适重要的产品中使用打开更广阔的前景。Dryzek教授说。

来源:https://www.ifj.edu.pl/en/

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