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第三部分 代表性材料篇 403

第14章 纯镁 403

14.1 纯镁及其制备方法 403

14.2 力学性能 405

14.3 降解行为 408

14.4 细胞毒性与血液相容性 412

14.5 动物体内植入研究 413

参考文献 416

第15章 镁钙合金体系 419

15.1 组织调控 419

15.2 力学性能 428

15.2.1 Mg-Ca二元合金 428

15.2.2 Mg-Ca三元合金 430

15.2.3 冷热加工处理之后的Mg-Ca合金 432

15.3 降解行为 433

15.3.1 Mg-Ca合金的降解 433

15.3.2 Mg-Ca合金体外的降解机制 439

15.4 细胞毒性与血液相容性 441

15.5 在体动物实验 443

15.6 结论与展望 448

参考文献 448

第16章 镁锶合金体系 452

16.1 组织调控 452

16.2 力学性能 460

16.2.1 Mg-Sr二元合金 460

16.2.2 Mg-Sr系列三元合金 461

16.2.3 Mg-Sr系列多元合金 463

16.3 降解行为 464

16.3.1 Mg-Sr二元合金 464

16.3.2 Mg-Sr系列三元合金 467

16.3.3 Mg-Sr系列多元合金 468

16.4 细胞毒性与血液相容性 469

16.4.1 Mg-Sr二元合金 469

16.4.2 Mg-Sr系列三元合金 472

16.5 在体动物实验 474

16.6 结论与展望 478

参考文献 479

第17章 镁锌合金体系 483

17.1 组织调控 483

17.1.1 合金元素 483

17.1.2 加工方式 487

17.1.3 大塑性变形 489

17.2 力学性能 491

17.3 降解行为 493

17.3.1 电化学腐蚀降解行为 493

17.3.2 体外静态浸泡实验 495

17.3.3 体外动态腐蚀 499

17.3.4 Mg-Zn合金在降解过程中的力学衰减 502

17.4 细胞毒性与血液相容性 503

17.4.1 L-929细胞毒性 504

17.4.2 MC3T3-E1细胞毒性 505

17.4.3 hBMSCs细胞毒性 506

17.4.4 VSMC细胞毒性 507

17.4.5 HUAEC细胞毒性 507

17.4.6 MEBDECs细胞毒性 508

17.4.7 溶血实验 509

17.5 在体动物实验 510

17.5.1 骨科植入动物在体实验 510

17.5.2 消化道植入动物在体实验 516

17.6 结论与展望 527

参考文献 527

第18章 镁锂合金体系 533

18.1 组织调控 534

18.1.1 合金化组织调控 534

18.1.2 塑性变形组织调控 536

18.1.3 热处理组织调控 544

18.2 力学性能 544

18.2.1 合金化对力学性能的影响 545

18.2.2 塑性变形对力学性能的影响 546

18.3 降解行为 548

18.3.1 合金元素对降解行为的影响 548

18.3.2 自然氧化膜对降解行为的影响 553

18.3.3 Li元素对腐蚀产物膜的组成影响 558

18.3.4 晶粒度对双相Mg-9Li-1Ca合金降解行为的影响 561

18.3.5 表面涂层对Mg-Li-Ca合金降解行为的影响 566

18.4 细胞毒性与血液相容性 574

18.4.1 细胞毒性 574

18.4.2 血液相容性 577

18.5 在体动物实验 579

18.6 结论与展望 585

参考文献 586

第19章 镁锡合金体系 590

19.1 Mg-Sn系合金的制备方法 590

19.1.1 熔炼工艺 590

19.1.2 加工工艺 591

19.1.3 热处理工艺 592

19.2 Mg-Sn系合金的力学性能 593

19.2.1 Mg-Sn二元合金的力学性能 593

19.2.2 Mg-Sn多元合金的力学性能 594

19.3 Mg-Sn系合金的降解行为 594

19.3.1 Mg-Sn合金的降解行为研究 594

19.3.2 Mg-Sn-Mn合金的降解行为研究 595

19.3.3 Mg-Sn-Ca合金的降解行为研究 604

19.4 Mg-Sn系合金的生物相容性 605

19.4.1 Mg-Sn合金的细胞毒性和血液相容性 605

19.4.2 Mg-Sn-Mn合金的细胞毒性和血液相容性 605

19.5 Mg-Sn系合金的动物实验研究 606

19.5.1 Mg-Sn-Mn系合金动物植入实验方法 606

19.5.2 Mg-Sn-Mn系合金动物植入实验结果 607

19.5.3 Mg-Sn-Mn系合金动物血管内植入实验研究 612

19.6 结论与展望 615

参考文献 616

第20章 镁（硅、锰、锆、银）合金体系 619

20.1 Mg-Si体系 619

20.1.1 Si的作用 619

20.1.2 组织调控 620

20.1.3 力学性能 625

20.1.4 降解行为 628

20.1.5 细胞毒性与血液相容性 630

20.2 Mg-Mn体系 633

20.2.1 Mn的作用 633

20.2.2 组织调控 633

20.2.3 力学性能 636

20.2.4 降解行为 638

20.2.5 细胞毒性与血液相容性 641

20.2.6 在体动物实验 642

20.3 Mg-Zr体系 648

20.4 Mg-Ag体系 649

20.5 结论与展望 650

参考文献 650

第21章 镁钇系合金 653

21.1 Mg-Y系合金的制备方法 653

21.1.1 熔炼工艺 653

21.1.2 加工工艺 655

21.1.3 Mg-Y系合金热处理工艺 657

21.1.4 小结 658

21.2 Mg-Y系合金的力学性能 658

21.2.1 Mg-Y系合金的力学性能 658

21.2.2 小结 659

21.3 Mg-Y系合金的降解行为 659

21.3.1 Mg-Y系合金的降解行为 659

21.3.2 提高Mg-Y系合金耐蚀性的途径 661

21.3.3 小结 671

21.4 Mg-Y系合金的细胞毒性和细胞相容性 671

21.4.1 Mg-Y合金的细胞毒性和细胞相容性 672

21.4.2 Mg-Y-Zn合金的细胞毒性和细胞相容性 672

21.4.3 Mg-Y-Sc合金的细胞毒性和细胞相容性 672

21.4.4 Mg-Y-Ca-Zr合金的细胞毒性和细胞相容性 673

21.4.5 Mg-Y-Zn-Zr合金的细胞毒性和细胞相容性 674

21.4.6 Mg-Y-RE-Zr合金的细胞毒性和细胞相容性 675

21.4.7 小结 675

21.5 Mg-Y系合金的体内实验 676

21.5.1 Mg-Y系合金在骨科方面的实验研究 676

21.5.2 Mg-Y系合金在血管移植方面的实验研究 678

21.5.3 Mg-Y系合金在整形外科方面的实验研究 680

21.5.4 小结 681

21.6 结论与展望 682

参考文献 682

第22章 镁锌稀土合金体系 687

22.1 合金设计理念 687

22.2 组织调控 690

22.2.1 通过改变合金成分进行组织调控 690

22.2.2 通过加工工艺进行组织调控 694

22.3 力学性能 701

22.4 降解行为 702

22.5 表面改性 704

22.5.1 磁控溅射法制备无定形氧化钛薄膜 704

22.5.2 溶剂热法制备片状纳米结构TiO2薄膜 706

22.5.3 TiO2药物涂层的制备与药物释放 709

22.6 细胞毒性与血液相容性 712

22.6.1 溶血率和凝血时间测试 712

22.6.2 血小板黏附测试 712

22.6.3 内皮细胞生长形貌观察 713

22.6.4 MTT细胞增殖与细胞毒性评价 713

22.7 动物实验 715

22.8 结论与展望 716

参考文献 717

第23章 镁钕锌基医用镁合金 720

23.1 合金设计 720

23.1.1 合金元素Zn对镁基面层错能的影响计算 721

23.1.2 合金元素Nd对镁的基面层错能的影响计算 725

23.2 组织结构调控 726

23.3 力学性能 730

23.3.1 适用于骨内固定器械用高强度中等塑性镁合金JDBM-1 730

23.3.2 适于血管支架用中等强度高塑性镁合金JDBM-2 731

23.4 降解行为 732

23.5 JDBM的表面改性 734

23.5.1 化学沉积法 735

23.5.2 阳极氧化 736

23.5.3 具有生物活性的Ca-P涂层 737

23.6 JDBM的生物相容性 738

23.6.1 细胞毒性 738

23.6.2 碱性磷酸酶ALP检测 740

23.6.3 溶血率 741

23.6.4 血小板黏附实验 742

23.6.5 JDBM医用镁合金的广谱抗菌功效 742

23.7 JDBM系列医用镁合金的动物实验 747

23.7.1 骨内植物材料的动物植入实验 747

23.7.2 JDBM-2镁合金血管支架的植入实验 749

23.8 结论与展望 751

参考文献 751

第24章 镁其他稀土元素（钆、镝、镧、铈）合金体系 754

24.1 Mg-Gd合金体系 754

24.1.1 Gd的毒性 754

24.1.2 Mg-Gd基合金的显微组织 755

24.1.3 Mg-Gd合金的力学性能 757

24.1.4 Mg-Gd系合金的腐蚀降解与细胞毒性 759

24.2 Mg-Dy合金体系 763

24.2.1 Dy的毒性 763

24.2.2 Mg-Dy基合金的显微组织和力学性能 763

24.2.3 Mg-Dy基合金的腐蚀降解和细胞相容性 766

24.3 Mg-La和Mg-Ce合金体系 770

24.3.1 La和Ce的毒性 770

24.3.2 Mg-La和Mg-Ce基合金的力学性能和腐蚀降解 771

24.3.3 Mg-La和Mg-Ce基合金的细胞毒性和动物实验 778

24.4 结论与展望 781

参考文献 782

第25章 铁基可降解金属体系 788

25.1 纯铁 788

25.1.1 纯铁的力学性能 788

25.1.2 铁的代谢及毒性 789

25.1.3 纯铁的基本性质 792

25.1.4 纯铁在生理环境中的降解行为 793

25.1.5 体外生物相容性研究 795

25.1.6 体内动物实验 796

25.2 铁基合金 802

25.3 铁基复合材料 808

25.3.1 纯铁与金属的复合 808

25.3.2 纯铁与非金属的复合 810

25.3.3 Fe-X复合材料的体外生物相容性研究 811

25.4 铁基可降解金属的表面改性 813

25.4.1 增强生物相容性为目的的表面改性 813

25.4.2 调控降解为目的的表面图案化 814

25.5 铁基可降解金属的新颖制造方法 815

25.5.1 电铸法 815

25.5.2 纳米晶化 816

25.5.3 3D打印技术 818

25.6 结论与展望 820

参考文献 822

第26章 锌基可降解金属体系 826

26.1 纯锌 826

26.2 锌基二元合金 827

26.2.1 锌基二元合金的组织结构 828

26.2.2 锌基二元合金的力学性能 829

26.2.3 锌基二元合金的腐蚀性能 830

26.2.4 锌基二元合金的生物相容性 833

26.3 锌基三元合金 836

26.3.1 锌基三元合金的力学性能 836

26.3.2 锌基三元合金的腐蚀性能 839

26.3.3 锌基三元合金的生物相容性 840

26.4 锌基复合材料 841

26.4.1 Zn-XMglCa复合材料 841

26.4.2 Zn-XHA复合材料 843

26.4.3 Zn-ZnO复合材料 846

26.4.4 Zn-纳米金刚石复合材料 847

26.5 结论与展望 847

参考文献 848

第27章 大块非晶合金可降解金属体系 850

27.1 Mg基大块非晶合金 851

27.1.1 镁基大块非晶合金的力学性能 851

27.1.2 镁基大块非晶合金的腐蚀性能 852

27.1.3 镁基大块非晶合金的生物相容性 855

27.2 Ca基大块非晶合金 860

27.2.1 钙基大块非晶合金的力学性能 860

27.2.2 钙基大块非晶合金的腐蚀性能 861

27.2.3 钙基大块非晶合金的生物相容性 863

27.3 Zn基大块非晶合金 869

27.4 Sr基大块非晶合金 870

27.5 结论与展望 873

参考文献 875