Page 94 - 南京医科大学学报自然科学版

第41卷第7期
·1024 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2021年7月

×200 ×500 ×1 000

3D⁃AZ91

AZ31

图2 3D⁃AZ91和AZ31试件的金相结构
Figure 2 Metallographic structures of 3D⁃AZ91 and AZ31 specimens

表1 3D⁃AZ91和AZ31试件的表面元素组成
Table 1 Surface elemental composition of 3D⁃AZ91 and AZ31 specimens （%）
主要元素 其他元素
合金 状态
Mg O C Al P S Zn Ca Mn
3D⁃AZ91 降解前 65.4 2.9 24.7 6.1 0.6 0.3 ― ― ―
AZ31 降解前 75.3 5.6 15.4 1.7 ― 0.2 0.3 ― 0.2
3D⁃AZ91 降解后 30.4 52.8 14.8 1.1 0.6 0.2 ― ― ―
AZ31 降解后 24.0 51.8 21.5 2.2 0.6 0.3 0.1 0.1 ―

* 150
* α⁃Mg
◆ Al12Mg17
*
● Al86Fe14
100
VH
（ a.u. ） * * * 50
强度 3D⁃AZ91 * ● * * **

0
3D⁃AZ91 AZ31
*
两组比较，P < 0.05，n=3。
*
*
* 图4 3D⁃AZ91和AZ31试件的维氏硬度值
AZ31 ◆ ◆ ◆ ◆ * ◆● * ◆ * * * *
Figure 4 Vicker’s hardness values of 3D⁃AZ91 and AZ31
20 30 40 50 60 70 80 specimens
2θ（°）
图3 3D⁃AZ91和AZ31试件的晶相分析（XRD） 2.5 体外降解性能
Figure 3 Crystal phase analysis of 3D ⁃ AZ91 and AZ31 3D⁃AZ91 和 AZ31 两组试件分别浸泡于模拟体
specimens（XRD） 液后，均出现析氢现象，产生大量细密的气泡（图

2.4 维氏硬度 5）。3D⁃AZ91表面由银白色变为灰黑色，而AZ31表
3D⁃AZ91 和 AZ31 两组试件的维氏硬度测试结 面未见明显颜色变化。两者的模拟体液中均出现

果如图 4 所示，3D⁃AZ91 的硬度值显著高于 AZ31 灰黑色降解产物，并附着于试件表面。PLA⁃3D⁃
（P < 0.05），这与本研究中金相显微镜的观察结果相 AZ91试件浸泡于模拟体液后，因其表面覆盖的PLA

符，即3D⁃AZ91具有更细小的晶粒组织。根据Hall⁃ 膜层，未见明显析氢反应（图5）。3组试件浸泡后的
Petch公式，材料的硬度值与其晶粒尺寸的平方根呈 失重率大小依次为：3D⁃AZ91>AZ31>PLA⁃3D⁃AZ91
反比，晶粒尺寸越小，硬度值越大，晶粒细化能够显 （P < 0.05，图 5）。由析氢反应程度和失重率可知，
［14］
著提高材料的硬度 。 3D⁃AZ91 的降解速率最快，其次为 AZ31，PLA⁃3D⁃