Физико-механические свойства магниевого сплава для медицинских приложений после деформационной обработки

Лугинин, Никита Андреевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Пластическая деформация экструзией влияет на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства магниевого сплава Mg-Y-Nd. Показано, что глубокая деформация экструзией сопровождается измельчением среднего размера зерна и переходу сплава из крупнокристаллического состояния в ультрамелкозернистое, значительным ростом прочностных свойств при одновременном увеличении пластичности, при этом фазовый состав не меняется

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 13
ГЛАВА 1. БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИМПЛАНТАТОВ …. 14
1.1 Биорезорбируемые полимеры ……………………………………………………………… 14
1.1.1 Используемые биоразлагаемые полимеры ……………………………………… 14
1.1.2 Физические свойства биорезорбируемых полимеров ……………………… 15
1.1.3 Механизм биорезорбции полимеров ………………………………………………. 15
1.2 Биокерамики применяемые в медицине……………………………………………….. 16
1.2.1 Используемые биорезорбируемые керамики ………………………………….. 17
1.2.2 Механические свойства биорезорбируемых керамик ……………………… 19
1.2.3 Механизм биорезорбции керамик ………………………………………………….. 20
1.2.4 Применение биокерамики в медицине …………………………………………… 20
1.3 Биорезорбируемые сплавы на основе магния……………………………………….. 21
1.3.1 Современные биорезорбируемые магниевые сплавы ……………………… 22
1.3.2 Механизм биорезорбции сплавов на основе магния ……………………….. 24
1.3.3 Механические свойства биорезорбируемых магниевых сплавов …….. 25
1.3.4 Применение биорезорбируемых магниевых сплавов………………………. 26
1.4 Биорезорбируемые сплавы на основе железа ……………………………………….. 27
1.4.1 Механические свойства биорезорбируемых сплавов на основе железа
……………………………………………………………………………………………………………… 28
1.4.2 Биосовместимость и скорость биорезорбции………………………………….. 29
1.5 Интенсивная пластическая деформация магниевых сплавов ………………… 30
1.5.1 Метод интенсивной пластической деформации ……………………………… 30
1.5.2 Свойства сплавов на основе магния после интенсивной пластической
дефлорации …………………………………………………………………………………………… 32
1.5.3 ИПД магниевых сплавов с присутствием кальция ………………………….. 33
1.5.4 Метод экструзии магниевых сплавов……………………………………………… 35
1.5.5 Влияние метода экструзии на структуру магниевых сплавов ………….. 37
1.5.6 Механические свойства экструдированных магниевых сплавов ……… 38
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ………………………………… 42
2.1 Объекты исследования ……………………………………………………………………… 42
2.2 Методы исследования ………………………………………………………………………. 43
2.2.1 Исследование структуры сплавов …………………………………………………… 44
2.2.2 Исследование физико-механических свойств магниевых сплавов ….. 46
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ . 51
3.1 Макроструктуры сплавов………………………………………………………………….. 51
3.2 Элементный состав магниевых сплавов ……………………………………………. 55
3.3 Фазовый состав ………………………………………………………………………………… 59
3.4 Микроструктуры исследуемых сплавов …………………………………………….. 63
3.5 Выводы по главе ………………………………………………………………………………. 69
ГЛАВА 4. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИЕВЫХ
СПЛАВОВ…………………………………………………………………………………………………… 70
4.1 Механические свойства ……………………………………………………………………. 70
4.2 Коррозионные свойства ……………………………………………………………………. 77
4.3 Выводы по главе ………………………………………………………………………………. 79
ГЛАВА 5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ
И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ …………………………………………………………………………. 81
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …… 81
5.1.1 Анализ конкурентных технических решений …………………………………. 81
5.1.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 83
5.2 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………….. 86
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………. 86
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения ……………………………………………………………………………………………. 87
5.3 Бюджет научно-технического исследования ………………………………………… 90
5.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования ….. 90
5.3.2 Расчет амортизации специального оборудования …………………………… 91
5.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………… 91
5.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 93
5.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ………. 93
5.3.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………….. 94
5.3.7 Бюджетная стоимость НИР ……………………………………………………………. 94
5.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 95
5.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности научного
исследования …………………………………………………………………………………………. 95
5.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности вариантов
выполнения НИР …………………………………………………………………………………… 96
5.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения
разработки …………………………………………………………………………………………….. 97
5.5 Выводы по главе ………………………………………………………………………………. 98
ГЛАВА 6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСВЕННОСТЬ …………………………………………. 99
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……. 99
6.2 Производственная безопасность ……………………………………………………… 101
6.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………… 107
6.4 Безопасность в ЧС ………………………………………………………………………….. 108
6.5 Выводы по главе …………………………………………………………………………….. 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 111
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………………… 113
ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………………………………… 122

В настоящее время в ряде стран уделяется большое внимание разработке
новых материалов для медицинских применений, особенно это характерно для группы
биоразлагаемых материалов. Однако ни одна группа материалов не удовлетворяет
всем требованиям к таким материалам, а именно: требуемая скорость резорбции,
высокие механические свойства, биосовместимость [1, 2]. Группа металлических
материалов на основе магния и железа наиболее близко соответствуют по своим
свойствам, однако у магниевых сплавов скорость резорбции слишком высокая [3], а у
железа и его сплавов, наоборот, слишком низкая [4].
Однако магниевые сплавы имеют весьма посредственные механические
характеристики, как пределы текучести и прочности, что не позволяет использовать
сплавы в чистом виде [1]. В последнее время ведутся работы по повышению
прочностных свойств сплавов данной группы. В частности, применяют методы
интенсивной пластической деформации [5].
В настоящей работе были исследованы сплавы на основе систем Mg-Ca и Mg-
Y-Nd. Первый сплав обладает высокой биосовместимостью за счет легирования
кальцием [6], второй сплав обладает высокими, по сравнению с другими магниевыми
сплавами, механическими свойствами и коррозионной стойкостью [7]. К данным
сплавам был применен методы интенсивной пластической деформации экструзией,
который позволяет улучшить механические и коррозионные свойства данных
материалов.
Цель работы – установление влияния структурного состояния на физико-
механические свойства магниевых сплавов на основе систем Mg-Ca и Mg-Y-Nd.
Задачи работы:
1) исследовать микроструктуру магниевых сплавов на основе систем Mg-Ca
и Mg-Y-Nd в экструдированном и рекристаллизованном состояниях;
2) определить механические характеристики магниевых сплавов в двух
структурных состояниях;
3) исследовать коррозионную устойчивость магниевых сплавов в двух
структурных состояниях методом гравиметрии.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету