10、镁合金材料在胸骨固定及腐蚀性能研究

镁合金材料在胸骨固定及腐蚀性能研究

1. 引言

在现代医学中，心脏直视手术仍是治疗某些心脏疾病的重要手段。在这类手术里，需将胸骨切开以暴露心脏，术后则要把胸骨的两部分重新固定。目前，常用的固定材料是316L不锈钢丝，不过这种材料可能会带来一些问题，比如导致患者不适、干扰后续手术，甚至可能断裂引发二次并发症。因此，可吸收的镁合金丝作为一种潜在的替代材料，受到了广泛关注。

2. LZ21合金丝用于胸骨固定的研究

2.1 研究背景与目标

镁合金作为可吸收材料用于医疗设备已有多年研究，市场上也有一些相关的血管和骨科设备。然而，将镁合金丝用于胸骨固定的特定应用测试还比较有限，目前尚无基于镁合金丝的系统投入市场。本研究旨在通过一系列机械和应力腐蚀实验，探索LZ21合金丝作为胸骨固定材料的适用性。

2.2 材料制备

LZ21合金材料通过真空感应熔炼和铸造制成直径50mm的铸锭，然后在300°C下直接挤压成直径12.7mm的棒材。接着，通过一系列冷拉和退火步骤将棒材减径至最终直径0.95mm，最后再进行一次退火处理。退火后，对钢丝进行镶嵌、抛光和蚀刻，以记录其微观结构。

2.3 实验方法

• 力学性能测试 ：
  • 基本单轴拉伸测试（标距长度127mm，十字头速度25.4mm/min，N = 3）。
  • 围绕分体胸骨模型进行扭结测试。
  • 最后通过拉开分体胸骨模型的两半来对打结的钢丝进行拉伸测试。