机械合金化与激光烧结制备铁锌过饱和固溶体及其降解行为研究

摘要

过慢的降解限制铁的骨植入应用,锌固溶在铁基体中有望加速其降解.首先利用机械合金化制备铁锌过饱和固溶体粉末.在合金化过程中,机械力的作用使得粉末颗粒间反复焊合,减小了溶质原子扩散距离,同时出现大量晶格缺陷,进一步促进了溶质原子的扩散.随后,利用激光烧结技术把粉末固化成型,烧结过程中粉末部分熔化并快速凝固,从而维持了原有过饱和固溶体结构.实验结果表明,所制备铁锌合金的腐蚀电位降低,腐蚀速率提高到0.112 mm/year,且具有良好的生物相容性.这项工作展现了机械合金化与激光烧结组合工艺在制备高性能可降解铁锌植入物方面的巨大潜力.