论是医学,还是航空航天,抑或是信息科技,在我们能够想到的科技领域中,材料都扮演着极其重要的角色。材料的强度、柔韧度、耐腐蚀性、电子迁移率、比表面积等等各种物理、化学、电学性质,默默影响着最终产品性能的实现或发挥,甚至起着决定胜负的作用。这也是为什么很多科学家在孜孜不倦地寻找更多新型材料,因为新的材料性能,意味着全新的可能,为新技术的实现提供了崭新舞台。
德国科学家正在研制一种由镁制成的小型植入物和螺钉,具有足够的机械稳定性,并在人体内的降解程度可控,不会导致人体组织损伤。在骨头破裂的地方,医生通常会用植入物来固定骨头碎片,而选择哪种植入物需要慎重考虑。钛或钢制螺钉和固定板在机械、化学性能上非常稳定,但如果要拆卸就必须再次手术;有机材料植入物,则可能会慢慢溶解,还存在强度不足、溶解物对人体有害等缺点。
针对这一难题,德国联邦材料测试研究所利用镁开发出功能表面最佳的合金板和矫形螺钉。这种镁植入物尤其适用于骨骼迅速增长的儿童,生物降解的螺钉不会影响孩子的骨骼生长,可以免去二次手术,降低感染风险并节省成本。
研究人员艾利·布鲁尼克说:“镁合金植入物不仅具有生物相容性,而且在最初的脆弱愈合阶段具有与骨骼相似的机械性能,因此比钛更合适。”
想用镁合金做植入物,最重要的一点就是防腐,最为简单的一项措施就是清洗镁合金的表面。腐蚀生于镁合金表面,表面上所有的一切都可能会影响到镁合金的腐蚀。清洁的表面,去除表面上的杂质与腐蚀剂,可能使镁合金的腐蚀速度降低。不仅如此,适当的表面清洗也是镁合金表面处理的重要环节。利用超声波清洗技术后可在镁合金表面直接进行电镀的新型工艺技术,所获镀层均匀,致密,与基体结合良好。
华林科纳镁合金超声波清洗方法,将需清洗的镁合金置于超声波清洗槽内,该超声波清洗槽内装有质量百分比为0.5%~5%的硝酸或硝酸根离子的清洗液;在超声波作用下,在温度为1~40℃下进行超声波清洗;将超声波清洗后的镁合金从超声波清洗槽内取出,再用去离子或蒸馏水水洗;上述超声波清洗和水洗至少进行一次。使用该方法清洗镁合金表面可在常温条件下使用,不仅有清洁表面的作用,还能有效去除有机油类的污染和去除构件表面的油污,并能够迅速获得洁净光亮、具有活性的镁合金表面。