Нанокомпозити на основі магнію: застосування та виклики

Анотація

Завдяки своїм унікальним характеристикам магнієві сплави широко використовуються в машинобудуванні та медицині. Було встановлено, що модуль пружності (модуль Юнга) таких сплавів є еквівалентним модулю людської кістки. Окрім зазначених властивостей, легкість і здатність до біологічного розкладання цих сплавів привертають увагу вчених для застосування їх в медичних цілях. Чистий магнієвий сплав має підвищену реакційну здатність і характеризується низькою корозійною стійкістю. Однак підвищення корозійної стійкості вимагає обов'язкового додавання певних зміцнювальних елементів. Крім того, було виявлено, що властивості нанокомпозитних матеріалів значно перевершують характеристики інших матеріалів. Тому в даній роботі досліджено різні нанокомпозити на основі магнію з огляду на використання зміцнювальних елементів, проблеми та перспективи. Також було розглянуто ефект від додавання цинку, цирконію, кальцію, стронцію та інших рідкісноземельних елементів (РЗЕ). Ці елементи підбираються в залежності від їх природи, тобто механізму впливу на організм людини. Вплив РЗЕ після їх введення в сплави на основі магнію досліджено з позиції біосумісності, механічних властивостей та корозійних характеристик. Крім того, проаналізовано вплив тріади елементів на нанокомпозити на основі Mg. Механічна міцність і корозійна поведінка композитів у рідинах організму можуть спричинити численні проблеми. Корозійні та механічні характеристики потрійних і четверних сплавів залишаються маловивченими. Ці проблеми, а також перспективи застосування нанокомпозитів на основі Mg детально розглянуто та проаналізовано.