稀释 Zn 合金化于生物降解 Mg 线：显微结构、机械性能与降解行为
材料科学
2026-05-04 v1
摘要
稀释 Mg-Zn 线材在生物降解小骨固定装置方面具有广泖前景，因为镁的降解可支持骨相关过程，而低 Zn 掺杂可能在不牺牲生物相容性的前提下提供生物学益处。本 work 评估了低于室温溶解度限制的 Zn 含量对用于可吸收植入应用的 Mg-Zn 线的影响。制备了 Mg-0.4Zn、Mg-0.6Zn、Mg-0.8Zn 和 Mg-1.5Zn 合金，通过单步直接热挤压成形为细线，并通过相关性微观结构分析、拉伸测试、弯曲实验和体外降解进行表征。所有配方均实现了 5.0-5.9 微米的非晶细等轴晶粒尺寸，表现出 246-256 MPa 的抗拉强度和 23-28% 的抗拉伸率。在这些细线中，Zn 含量对晶粒尺寸、拉伸性能和弯曲行为影响有限，尽管低 Zn 合金显示出显著的尖锐屈服点。弯曲主要由挤出纹理主导，并通过双晶和退双晶保持可逆塑性。模拟体液在 7 天内导致快速局部降解和机械完整性丧失，而更符合体内情景的 DMEM 基质更能反映预期的体内反应。综上所述，这些发现支持稀释 Mg-Zn 线材作为开发未来可吸收骨固定装置的简单材料平台。
引用
@article{arxiv.2605.00221,
title = {Dilute Zn alloying in biodegradable Mg wires: microstructure, mechanical performance, and degradation behavior},
author = {Jiří Ryjáček and Leonard Hlodák and Jiří Liška and Jan Pinc and Tomáš Herma and Karel Tesař},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.00221},
year = {2026}
}
备注
29 pages, 9 figures