マグネシウムおよびその合金の応用：レビュー

本論文概要は、['Applied Sciences']誌に掲載された['Applications of Magnesium and Its Alloys: A Review']論文に基づいて作成されました。

1. 概要：

• タイトル：マグネシウムおよびその合金の応用：レビュー (Applications of Magnesium and Its Alloys: A Review)
• 著者：Jovan Tan, Seeram Ramakrishna
• 発行年：2021年
• 発行ジャーナル/学会：Applied Sciences (Multidisciplinary Digital Publishing Institute)
• キーワード：材料；工学材料；生体材料；マグネシウム；マグネシウム合金；特性；応用 (materials; engineering materials; biomaterials; magnesium; magnesium alloys; properties; applications)

2. 抄録または序論

本レビューでは、マグネシウムが、広範な応用分野に適している特筆すべき機械的特性と生物医学的特性の組み合わせにより、有望な材料として強調されています。論文の抄録は次のように述べています。

「マグネシウムは有望な材料です。マグネシウムは、広範な応用分野に適している驚くべき機械的特性と生物医学的特性の組み合わせを持っています。さらに、合金化により、これらの固有の特性の多くをさらに改善することができます。今日、マグネシウムは主に自動車、航空宇宙、および医療産業で使用されています。しかし、マグネシウムには、産業界と研究コミュニティが積極的に取り組んでいる固有の欠点があります。マグネシウムの急速な腐食は最も重大な欠点であり、マグネシウムの成長と他の応用分野への拡大を劇的に妨げてきました。本稿では、マグネシウムおよびその合金の工学的側面と生物医学的側面の両方、および応用についてレビューします。また、材料が直面する課題と、それらを克服する方法、および展望についても詳しく説明します。」

序論では、マグネシウムが元素として認識された時点から、第二次世界大戦での軍事用途から、現代の自動車、航空宇宙、家電製品、医薬品、汎用製品に至るまで、その歴史的意義を詳しく説明しています。本論文は、生体内で生分解される優れた生物学的特性、特に生体内での生分解性により、生体材料としてのマグネシウムへの関心が急速に高まっていることを強調しています。本レビュー論文は、マグネシウムとその合金の最近の進歩を総合的に提示することを目的としており、工学的および生物医学的応用に焦点を当て、課題に対処し、将来の展望について議論します。

3. 研究背景：

研究テーマの背景：

アルカリ土類金属であるマグネシウムは、光沢のある銀白色の外観と高い反応性が特徴です。自然界では遊離状態では見られませんが、地球上および宇宙における豊富な存在量は、その重要性を強調しています。マグネシウムの独特な機械的特性と生物医学的特性の組み合わせにより、特に自動車、航空宇宙、および医療分野において有望な材料としての地位を確立しました。しかし、固有の欠点、特に急速な腐食は、多様な応用分野への広範な採用と拡大に課題をもたらしました。

既存研究の現状：

産業界と研究コミュニティは、マグネシウムの限界に対処するために積極的に取り組んでおり、腐食が主な焦点となっています。現在の研究では、これらの欠点を軽減し、さまざまな応用分野におけるマグネシウムの性能を向上させるためのさまざまな戦略が模索されています。世界のマグネシウム市場は、生体材料としての潜在力と、工学的応用分野における確立された役割に牽引され、成長を遂げています。中国は、世界の生産量の80%以上を占める支配的な生産国です。

研究の必要性：

マグネシウムとその合金に対する持続的な関心と継続的な発展を考慮すると、現在の知識の状態に関する包括的な概要が不可欠です。本レビュー論文は、マグネシウムの特性と応用分野に関心のある専門家や研究者向けの入門書として機能し、当該分野における最近の進歩と発展を総合的にまとめます。マグネシウム技術の工学的側面と生物医学的側面の両方を明確に説明する統合されたリソースの必要性に対処します。

4. 研究目的と研究課題：

研究目的：

本レビュー論文は、マグネシウムおよびその合金の分野における最近の進歩と発展を総合的に提示することを目的としています。主な焦点は、それらの工学的および生物医学的応用を明らかにすることです。さらに、本論文は、マグネシウムの活用に内在する課題を詳細に説明し、これらの限界を克服するための潜在的な戦略を探求することを意図しています。最後に、さまざまな分野におけるマグネシウムおよびその合金の将来の展望について議論することを目的としています。

主な研究内容：

本レビューで探求する主な研究分野は次のとおりです。

• マグネシウムおよびその合金の製造技術（伝統的な方法と新興の方法を含む）。
• マグネシウムの工学的応用、特に航空宇宙および自動車産業における材料特性と性能に焦点を当てる。
• マグネシウムの生物医学的応用、生体適合性、生分解性、および筋骨格系、整形外科、および心血管分野における臨床的関連性を強調する。
• 腐食や可燃性など、マグネシウムに関連する課題、および合金化や表面改質を含む緩和戦略。
• マグネシウム技術の将来の展望と潜在的な進歩。

研究仮説：

本論文はレビュー論文として、明示的に研究仮説を検証するものではありません。代わりに、既存の研究を総合して、マグネシウムおよびその合金の応用分野、課題、および将来の方向性に関する包括的な概要を提供します。本レビューは、課題にもかかわらず、マグネシウムがその独自の特性と限界を緩和するための継続的な進歩により、依然として非常に有望な材料であると暗黙のうちに仮定しています。

5. 研究方法論

研究デザイン：

本研究では、マグネシウムおよびその合金に関する既存の文献を体系的に調査し、統合するレビュー論文のデザインを採用しています。これは、当該分野の現在の知識の状態に関する包括的な概要を提供することを目的とした記述的レビューです。

データ収集方法：

データ収集方法は、公開された論文、研究論文、業界レポート、および関連する学術リソースの包括的な文献レビューを含みます。著者らは、マグネシウムの応用分野に関する全体像を提示するために、さまざまな情報源から情報を収集しました。

分析方法：

分析方法は質的分析であり、文献レビューから収集された情報の統合と要約を含みます。著者らは、マグネシウムおよびその合金に関連する応用分野、特性、課題、および進歩を分析および分類し、構造化された記述的な概要を提示します。

研究対象と範囲：

研究対象は、マグネシウムおよびその合金です。レビューの範囲は以下を含みます。

• マグネシウム製造技術（カーボサーマル還元や3Dプリンティングなどの進歩を含む電解および熱プロセス）。
• 機械的、熱的、および電気的特性を含む、マグネシウムおよびその合金の工学的特性。
• 工学分野、特に航空宇宙および自動車産業における応用。
• 筋骨格系、整形外科、および心血管用途に焦点を当てた生物医学的応用。
• 腐食、可燃性、および機械的限界など、マグネシウムに関連する課題。
• 合金化、表面改質、および新しい加工技術を含む緩和戦略。

6. 主な研究結果：

主な研究結果：

• 製造技術： 本レビューでは、マグネシウム製造のための電解法と熱法について詳述し、ピジョン法を最も広く使用されている熱経路として強調しています。カーボサーマル還元や3Dプリンティングなどの新興技術は、将来の製造方法の可能性として議論されています。リサイクルによる二次マグネシウム製造についても取り上げられています。
• 工学材料特性： マグネシウムは、高い強度対重量比、優れた被削性、および減衰能力を備えた最軽量の工学金属として提示されています。合金化は、その構造特性を向上させるために不可欠であり、アルミニウムと亜鉛が一般的な合金元素です。AZ31およびAZ91合金は、その広範な使用で注目されています。マグネシウム合金ベースのナノコンポジットも、強度と延性が向上していることで強調されています。
• 航空宇宙応用： マグネシウムの低密度は、航空機において大幅な軽量化の可能性を提供し、燃料効率を向上させます。可燃性や腐食に関連する制限にもかかわらず、マグネシウム研究の進歩は、Elektron 21やElektron 675などの高性能合金を含む、航空宇宙応用分野の増加への道を開いています。
• 自動車応用： マグネシウムは、自動車産業で3番目に多く使用されている金属材料であり、主にパワートレイン、シャシー、および車体構造部品用の鋳造形態で使用されています。その軽量性は、車両重量と排出量を削減するためにますます評価されています。
• 生体材料応用： マグネシウムの生分解性と生体適合性は、一時的なインプラントにとって魅力的です。生体吸収性に優れており、自然に生体適合性があります。課題には、生体内での腐食速度の管理が含まれます。表面改質と合金化は、耐食性と生体適合性を向上させるための重要な戦略です。
• 筋骨格系および整形外科応用： MAGNEZIX®およびK-METTMネジなどのマグネシウムベースの整形外科用インプラントは、骨折固定と骨癒合において肯定的な臨床結果を示しています。二次手術の必要性をなくすことで、生体不活性材料よりも利点を提供します。
• 心血管応用： まだ大部分が実験段階ですが、マグネシウムとその合金は、ステントなどの心血管応用について研究されています。分解速度の制御は、成功する心血管インプラントにとって非常に重要です。

提示されたデータの分析：

本論文は主に既存の文献の統合を提示し、マグネシウムの特性、応用分野、および課題に関する記述的分析を提供します。定量データは、表1. 選択された機械的特性に示されており、マグネシウム、その合金、代替金属、および生物組織の密度、圧縮強度、引張強度、および弾性率を参考文献とともに比較しています。

本論文には4つの図が含まれています。

• 図1： 「熱および電解プロセスによる一次マグネシウム製造のプロセスフローチャート。Cherubini, F. et al., LCA of magnesium production から許可を得て転載。Elsevier, 2008 [15] より出版。」この図は、熱および電解マグネシウム製造の両方に関与するステップを示しています。
• 図2： 「自動車産業におけるマグネシウムベース材料の使用。Sankaranarayanan, S. および M. Gupta (2021) から許可を得て転載。「神が最も愛する金属元素の出現：工学および生物医学的応用向けのマグネシウムベース材料。」Elsevier, 2021 [54] より出版。」この図は、マグネシウム合金で作られたさまざまな自動車部品を図解で要約しています。
• 図3： 「生分解性インプラントと治癒骨の間の剛性-時間逆関係。Witte, F. et al. から許可を得て転載。Magnesium (Mg) corrosion: a challenging concept for degradable implants; Woodhead Publishing, 2011 [60] より出版。」この図は、骨癒合に関連する一時的なインプラントの理想的な分解プロファイルをグラフで表しています。
• 図4： 「整形外科におけるマグネシウム応用の例。（A）13人の患者における外反母趾骨折の治療のためのMAGNEZIX® MgYREZr合金生体吸収性圧迫ネジの使用。Wang, J.L. et al. から許可を得て転載。（2020）。「Biodegradable Magnesium-Based Implants in Orthopedics-A General Review and Perspectives。」Wiley, 2020 [73] より出版。（B）53人の患者における遠位橈骨骨折の治療のためのK-METTM MgCaZn合金生体吸収性骨ネジの使用。Lee, J.-W. et al. から許可を得て転載。（2016）。「Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy。」Copyright 2016, National Academy of Sciences [76]。」この図は、整形外科応用におけるマグネシウムネジの使用を示す放射線画像を示しています。

図の名前リスト：

• 図1. 熱および電解プロセスによる一次マグネシウム製造のプロセスフローチャート。
• 図2. 自動車産業におけるマグネシウムベース材料の使用。
• 図3. 生分解性インプラントと治癒骨の間の剛性-時間逆関係。
• 図4. 整形外科におけるマグネシウム応用の例。

7. 結論：

主な研究結果の要約：

本レビューは、マグネシウムの独自の特性が、工学的応用と生物医学的応用の両方において非常に魅力的であると結論付けています。その軽量性、高い強度対重量比、および優れた被削性は、航空宇宙および自動車産業にとって有利です。生物医学分野では、その生体適合性と生分解性が特に価値があり、特に一時的なインプラントに役立ちます。しかし、急速な生分解、主に腐食が依然として重大な課題です。合金化や表面改質を含む緩和戦略は、マグネシウムの応用分野を拡大するために不可欠です。継続的な研究と技術の進歩は、これらの限界に継続的に対処しています。

研究の学術的意義：

本レビューは、マグネシウムとその合金に関する包括的で最新のハンドブックレベルの概要を提供し、製造、特性、応用、および課題に関する情報を統合しています。材料科学、工学、および生物医学の専門家や研究者にとって貴重なリソースとして機能し、マグネシウム技術の現状と将来の方向性に関する幅広い理解を提供します。

実用的な意味合い：

本レビューの実用的な意味合いは、マグネシウムを活用または検討している産業にとって重要です。自動車および航空宇宙分野における軽量化応用におけるマグネシウム合金の可能性を強調し、エネルギー効率と排出量削減に貢献します。生物医学分野では、生分解性マグネシウムインプラントの臨床的潜在力、特に整形外科および心血管応用において、二次手術の必要性をなくすソリューションを提供することを強調しています。

研究の限界と今後の研究分野：

レビュー論文として、限界はレビューされた文献の範囲に内在しています。本論文は、今後の研究のためのいくつかの分野を暗黙的および明示的に示しています。

• 工学的応用と生物医学的応用の両方におけるマグネシウムの急速な腐食を緩和するためのさらなる研究。
• 耐食性と生体適合性を向上させるための新しい合金化戦略と表面改質技術の開発。
• 効率を改善し、環境への影響を削減するためのカーボサーマル還元や積層造形を含む製造技術の最適化。
• 特に心血管応用において、マグネシウムベースの生物医学的インプラントの有効性と安全性を検証するための継続的な臨床試験と長期研究。
• 新興分野におけるマグネシウムおよびその合金の新しい応用分野の探求。

8. 参考文献：

• [1] Shand, M.A. History of Magnesia. In The Chemistry and Technology of Magnesia; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, USA, 2006; pp. 1-4. [CrossRef]
• [2] Dobrzański, L.A. The Importance of Magnesium and Its Alloys in Modern Technology and Methods of Shaping Their Structure and Properties. In Magnesium and Its Alloys; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2019; pp. 1–28. [CrossRef]
• [3] Song, G.L.; Atrens, A. Corrosion Mechanisms of Magnesium Alloys. Adv. Eng. Mater. 1999, 1, 11-33. [CrossRef]
• [4] Luthringer, B.J.C.; Feyerabend, F.; Willumeit-Römer, R. Magnesium-Based Implants: A Mini-Review. Magnes. Res. 2014, 27, 142-154. [CrossRef]
• [5] U.S. Geological Survey. 01-341, Magnesium, Its Alloys and Compounds. 2001. Available online: https://pubs.usgs.gov/of/2001/of01-341/ (accessed on 25 October 2020).
• [6] Durlach, J. Overview of Magnesium Research: History and Current Trends. In New Perspectives in Magnesium Research; Springer: London, UK, 2006; pp. 3-10. [CrossRef]
• [7] Witte, F. The History of Biodegradable Magnesium Implants: A Review. Acta Biomater. 2010, 6, 1680-1692. [CrossRef] [PubMed]
• [8] Czerwinski, F. Magnesium and Its Alloys. In Magnesium Injection Molding; Springer: New York, NY, USA, 2008; pp. 1–79. [CrossRef]
• [9] Emsley, J. Magnesium. Available online: https://edu.rsc.org/elements/magnesium/2020016.article (accessed on 26 June 2021).
• [10] Powell, B.R.; Krajewski, P.E.; Luo, A.A. Magnesium Alloys for Lightweight Powertrains and Automotive Structures. In Materials, Design and Manufacturing for Lightweight Vehicles; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2021; pp. 125–186. [CrossRef]
• [11] Dieringa, H.; Stjohn, D.; Prado, M.T.P.; Kainer, K. Editorial: Latest Developments in the Field of Magnesium Alloys and Their Applications. Front. Mater. 2021. [CrossRef]
• [12] ReportLinker, Global Magnesium Industry, Global Industry Analysis 2020. Available online: https://www.reportbuyer.com/product/5799036/global-magnesium-industry.html (accessed on 10 October 2020).
• [13] U.S. Geological Survey. Mineral Commodity Summaries (Magnesium Metals); Department of the Interior: Washington, DC, USA, 2020.
• [14] Polmear, I.J. Magnesium Alloys and Applications. Mater. Sci. Technol. 1994, 10, 1-16. [CrossRef]
• [15] Cherubini, F.; Raugei, M.; Ulgiati, S. Lca of Magnesium Production. Resour. Conserv. Recycl. 2008, 52, 1093-1100. [CrossRef]
• [16] Holywell, G.C. Magnesium: The First Quarter Millennium. JOM 2005, 57, 26-33. [CrossRef]
• [17] Wu, H.; Zhao, P.; Jing, M.; Li, J.; Chen, T. Magnesium Production by a Coupled Electric and Thermal Field. Vacuum 2021, 183, 109822. [CrossRef]
• [18] Gao, F.; Nie, Z.-R.; Wang, Z.-H.; Gong, X.-Z.; Zuo, T.-Y. Assessing Environmental Impact of Magnesium Production Using Pidgeon Process in China. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2008, 18, 749–754. [CrossRef]
• [19] Ramakrishnan, S.; Koltun, P. Global Warming Impact of the Magnesium Produced in China Using the Pidgeon Process. Resour. Conserv. Recycl. 2004, 42, 49–64. [CrossRef]
• [20] Brooks, G.; Trang, S.; Witt, P.; Khan, M.N.H.; Nagle, M. The Carbothermic Route To Magnesium. JOM 2006, 58, 51-55. [CrossRef]
• [21] Abedini Najafabadi, H.; Ozalp, N.; Epstein, M.; Davis, R. Solar Carbothermic Reduction of Dolime as a Promising Option To Produce Magnesium and Calcium. Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 23540–23548. [CrossRef]
• [22] Wang, Y.; Fu, P.; Wang, N.; Peng, L.; Kang, B.; Zeng, H.; Yuan, G.; Ding, W. Challenges and Solutions for the Additive Manufacturing of Biodegradable Magnesium Implants. Engineering 2020. [CrossRef]
• [23] Karunakaran, R.; Ortgies, S.; Tamayol, A.; Bobaru, F.; Sealy, M.P. Additive Manufacturing of Magnesium Alloys. Bioact. Mater. 2020, 5, 44-54. [CrossRef]
• [24] Kurzynowski, T.; Pawlak, A.; Smolina, I. The Potential of Slm Technology for Processing Magnesium Alloys in Aerospace Industry. Arch. Civ. Mech. Eng. 2020, 20. [CrossRef]
• [25] Qin, Y.; Wen, P.; Guo, H.; Xia, D.; Zheng, Y.; Jauer, L.; Poprawe, R.; Voshage, M.; Schleifenbaum, J.H. Additive Manufacturing of Biodegradable Metals: Current Research Status and Future Perspectives. Acta Biomater. 2019, 98, 3-22. [CrossRef]
• [26] Davim, J.P. Additive and Subtractive Manufacturing: Emergent Technologies; De Gruyter: Berlin, Germany, 2020.
• [27] International Magnesium Association. Recycling Magnesium. Available online: https://www.intlmag.org/page/sustain_recycle_ima (accessed on 10 October 2020).
• [28] Ehrenberger, S.; Friedrich, H.E. Life-Cycle Assessment of the Recycling of Magnesium Vehicle Components. JOM 2013, 65, 1303-1309. [CrossRef]
• [29] Mendis, C.L.; Singh, A. Magnesium Recycling: To the Grave and Beyond. JOM 2013, 65, 1283-1284. [CrossRef]
• [30] Yam, B.J.Y.; Le, D.K.; Do, N.H.; Nguyen, P.T.T.; Thai, Q.B.; Phan-Thien, N.; Duong, H.M. Recycling of Magnesium Waste into Magnesium Hydroxide Aerogels. J. Environ. Chem. Eng. 2020, 8, 104101. [CrossRef]
• [31] Moosbrugger, C.; Marquard, L. Engineering Properties of Magnesium Alloys; ASM International: Materials Park, OH, USA, 2017; p. 184.
• [32] Kulekci, M.K. Magnesium and Its Alloys Applications in Automotive Industry. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2008, 39, 851-865. [CrossRef]
• [33] Hornberger, H.; Virtanen, S.; Boccaccini, A.R. Biomedical Coatings on Magnesium Alloys—A Review. Acta Biomater. 2012, 8, 2442-2455. [CrossRef] [PubMed]
• [34] Gray, J.E.; Luan, B. Protective Coatings on Magnesium and Its Alloys—A Critical Review. J. Alloys Compd. 2002, 336, 88–113. [CrossRef]
• [35] Nie, J.-F. Precipitation and Hardening in Magnesium Alloys. Metall. Mater. Trans. A 2012, 43, 3891–3939. [CrossRef]
• [36] Kumar, A.; Kumar, S.; Mukhopadhyay, N.K. Introduction To Magnesium Alloy Processing Technology and Development of Low-Cost Stir Casting Process for Magnesium Alloy and Its Composites. J. Magnes. Alloys 2018, 6, 245-254. [CrossRef]
• [37] Abbott, T. Casting Technologies, Microstructure and Properties. In Magnesium and Its Alloys; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2019; pp. 29-45.
• [38] Somekawa, H. Effect of Alloying Elements on Fracture Toughness and Ductility in Magnesium Binary Alloys; A Review. Mater. Trans. 2020, 61, 1-13. [CrossRef]
• [39] Dziubińska, A.; Gontarz, A.; Horzelska, K.; Pieśko, P. The Microstructure and Mechanical Properties of Az31 Magnesium Alloy Aircraft Brackets Produced by a New Forging Technology. Procedia Manuf. 2015, 2, 337-341. [CrossRef]
• [40] Fujisawa, S.; Yonezu, A. Mechanical Property of Microstructure in Die-Cast Magnesium Alloy Evaluated By Indentation Testing at Elevated Temperature. In Recent Advances in Structural Integrity Analysis—Proceedings of the International Congress (Apcf/Sif-2014); Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2014; pp. 422-426.
• [41] Gupta, M.; Wong, W.L.E. Magnesium-Based Nanocomposites: Lightweight Materials of the Future. Mater. Charact. 2015, 105, 30-46. [CrossRef]
• [42] Tekumalla, S.; Gupta, M. Processing, Properties and Potential Applications of Magnesium Alloy-Based Nanocomposites: A Review. In The Minerals, Metals & Materials Series; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2019; pp. 3–18.
• [43] Eddy Jai Poinern, G.; Brundavanam, S.; Fawcett, D. Biomedical Magnesium Alloys: A Review of Material Properties, Surface Modifications and Potential as a Biodegradable Orthopaedic Implant. Am. J. Biomed. Eng. 2013, 2, 218–240. [CrossRef]
• [44] Memsnet®. Material: Aluminum (Al), Bulk. Available online: http://www.memsnet.org/material/aluminumalbulk/ (accessed on 13 May 2021).
• [45] Davis, J.R. Aluminum and Aluminum Alloys; ASM International: Materials Park, OH, USA, 2001; p. 351.
• [46] Chakraborty Banerjee, P.; Al-Saadi, S.; Choudhary, L.; Harandi, S.E.; Singh, R. Magnesium Implants: Prospects and Challenges. Materials 2019, 12, 136. [CrossRef]
• [47] Silver, F.H.; Christiansen, D.L. Mechanical Properties of Tissues. In Biomaterials Science and Biocompatibility; Silver, F.H., Christiansen, D.L., Eds.; Springer: New York, NY, USA, 1999; pp. 187-212.
• [48] Morgan, E.F.; Unnikrisnan, G.U.; Hussein, A.I. Bone Mechanical Properties in Healthy and Diseased States. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2018, 20, 119-143. [CrossRef] [PubMed]
• [49] Mordike, B.L.; Ebert, T. Magnesium. Mater. Sci. Eng. A 2001, 302, 37–45. [CrossRef]
• [50] Gupta, M. Utilizing Magnesium Based Materials To Reduce Green House Gas Emissions in Aerospace Sector. Aeronaut. Aerosp. Open Access J. 2017, 1. [CrossRef]
• [51] Gialanella, S.; Malandruccolo, A. Alloys for Aircraft Structures. In Aerospace Alloys; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2020; pp. 41–127.
• [52] Luo, A.A. Applications: Aerospace, Automotive and Other Structural Applications of Magnesium. In Fundamentals of Magnesium Alloy Metallurgy; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2013; pp. 266-316.
• [53] Jeal, N. High-Performance Magnesium. Advanced Materials & Processes. 2005. pp. 65-67. Available online: https://www.asminternational.org/documents/10192/1882931/amp16309p065.pdf/2eea78b4-8417-4e95-bf5b-98041cc3209f (accessed on 1 November 2020).
• [54] Sankaranarayanan, S.; Gupta, M. Emergence of God's Favorite Metallic Element: Magnesium Based Materials for Engineering and Biomedical Applications. Mater. Today Proc. 2021, 39, 311–316. [CrossRef]
• [55] Tekumalla, S.; Gupta, M. Introductory Chapter: An Insight Into Fascinating Potential of Magnesium. In Magnesium—The Wonder Element for Engineering/Biomedical Applications; IntechOpen: London, UK, 2020.
• [56] Riaz, U.; Shabib, I.; Haider, W. The Current Trends of Mg Alloys in Biomedical Applications—A Review. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 2019, 107, 1970–1996. [CrossRef]
• [57] Zhao, D.; Witte, F.; Lu, F.; Wang, J.; Li, J.; Qin, L. Current Status on Clinical Applications of Magnesium-Based Orthopaedic Implants: A Review From Clinical Translational Perspective. Biomaterials 2017, 112, 287–302. [CrossRef]
• [58] Chen, J.; Tan, L.; Yu, X.; Etim, I.P.; Ibrahim, M.; Yang, K. Mechanical Properties of Magnesium Alloys for Medical Application: A Review. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2018, 87, 68-79. [CrossRef] [PubMed]
• [59] Kamrani, S.; Fleck, C. Biodegradable Magnesium Alloys as Temporary Orthopaedic Implants: A Review. Biometals 2019, 32, 185-193. [CrossRef] [PubMed]
• [60] Witte, F.; Hort, N.; Feyerabend, F.; Vogt, C. Magnesium (Mg) Corrosion: A Challenging Concept for Degradable Implants. In Corrosion of Magnesium Alloys; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2011; pp. 403-425.
• [61] Agarwal, S.; Curtin, J.; Duffy, B.; Jaiswal, S. Biodegradable Magnesium Alloys for Orthopaedic Applications: A Review on Corrosion, Biocompatibility and Surface Modifications. Mater. Sci. Eng. C 2016, 68, 948–963. [CrossRef] [PubMed]
• [62] Zeng, R.-C.; Yin, Z.-Z.; Chen, X.-B.; Xu, D.-K. Corrosion Types of Magnesium Alloys. In Magnesium Alloys—Selected Issue; IntechOpen: London, UK, 2018.
• [63] Song, G. Control OF Biodegradation of Biocompatable Magnesium Alloys. Corros. Sci. 2007, 49, 1696–1701. [CrossRef]
• [64] Song, G.; Atrens, A.; Stjohn, D. An Hydrogen Evolution Method for the Estimation of the Corrosion Rate of Magnesium Alloys. In Essential Readings in Magnesium Technology; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016; pp. 565-572.
• [65] Tang, Y.; Zhu, L.; Zhang, P.; Zhao, K.; Wu, Z. Enhanced Corrosion Resistance of Bio-Piezoelectric Composite Coatings on Medical Magnesium Alloys. Corros. Sci. 2020, 176, 108939. [CrossRef]
• [66] Mousa, H.M.; Chan, H.P.; Kim, C.S. Surface Modification of Magnesium and its Alloys Using Anodization for Orthopedic Implant Application. In Magnesium Alloys; IntechOpen: London, UK, 2017.
• [67] Narayanan, T.S.N.S.; Park, I.-S.; Lee, M.-H. Surface Modification of Magnesium and its Alloys for Biomedical Applications. In Surface Modification of Magnesium and Its Alloys for Biomedical Applications; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2015; pp. 29–87.
• [68] Shao, Y.; Zeng, R.-C.; Li, S.-Q.; Cui, L.-Y.; Zou, Y.-H.; Guan, S.-K.; Zheng, Y.-F. Advance in Antibacterial Magnesium Alloys and Surface Coatings on Magnesium Alloys: A Review. Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 2020, 33, 615-629. [CrossRef]
• [69] Ahmed, W.; Zhai, Z.; Gao, C. Adaptive Antibacterial Biomaterial Surfaces and Their Applications. Mater. Today Bio 2019, 2, 100017. [CrossRef] [PubMed]
• [70] Feng, H.; Wang, G.; Jin, W.; Zhang, X.; Huang, Y.; Gao, A.; Wu, H.; Wu, G.; Chu, P.K. Systematic Study of Inherent Antibacterial Properties of Magnesium-Based Biomaterials. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 9662-9673. [CrossRef] [PubMed]
• [71] Rodríguez-Sánchez, J.; Pacha-Olivenza, M.Á.; González-Martín, M.L. Bactericidal Effect of Magnesium Ions over Planktonic and Sessile Staphylococcus Epidermidis and Escherichia Coli. Mater. Chem. Phys. 2019, 221, 342–348. [CrossRef]
• [72] Liu, C.; Ren, Z.; Xu, Y.; Pang, S.; Zhao, X.; Zhao, Y. Biodegradable Magnesium Alloys Developed as Bone Repair Materials: A Review. Scanning 2018, 2018, 9216314. [CrossRef] [PubMed]
• [73] Wang, J.L.; Xu, J.K.; Hopkins, C.; Chow, D.H.K.; Qin, L. Biodegradable Magnesium-Based Implants in Orthopedics—A General Review and Perspectives. Adv. Sci. 2020, 7, 1902443. [CrossRef]
• [74] Biber, R.; Pauser, J.; Geßlein, M.; Bail, H.J. Magnesium-Based Absorbable Metal Screws for Intra-Articular Fracture Fixation. Case Rep. Orthop. 2016, 2016, 9673174. [CrossRef]
• [75] European Innovation Partnership on Active and Healthy Ageing. MAGNEZIX®—The Metal Implant that Becomes Bone. 2016. Available online: https://ec.europa.eu/eip/ageing/sites/eipaha/files/innovative_procurement_files/EIPonAHA-2.1-Magnezix-The_metal_implant_that_becomes_bone.pdf (accessed on 30 June 2021).
• [76] Lee, J.-W.; Han, H.-S.; Han, K.-J.; Park, J.; Jeon, H.; Ok, M.-R.; Seok, H.-K.; Ahn, J.-P.; Lee, K.E.; Lee, D.-H.; et al. Long-Term Clinical Study and Multiscale Analysis of In Vivo Biodegradation Mechanism of Mg Alloy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2016, 113, 716-721. [CrossRef] [PubMed]
• [77] Biospectrum Asia. Singapore Makes Ground-Breaking Innovation in Facial Fracture Fixation. Available online: https://www.biospectrumasia.com/news/54/17376/singapore-makes-ground-breaking-innovation-in-facial-fracture-fixation.html (accessed on 30 June 2021).
• [78] Herber, V.; Okutan, B.; Antonoglou, G.; Sommer, N.G.; Payer, M. Bioresorbable Magnesium-Based Alloys as Novel Biomaterials in Oral Bone Regeneration: General Review and Clinical Perspectives. J. Clin. Med. 2021, 10, 1842. [CrossRef]
• [79] Schilling, T.; Bauer, M.; Lalonde, L.; Maier, H.J.; Haverich, A.; Hassel, T. Cardiovascular Applications of Magnesium Alloys. In Magnesium Alloys; IntechOpen: London, UK, 2017.
• [80] Sangeetha, K.; Jisha Kumari, A.V.; Venkatesan, J.; Sukumaran, A.; Aisverya, S.; Sudha, P.N. Degradable Metallic Biomaterials for Cardiovascular Applications. In Fundamental Biomaterials: Metals; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2018; pp. 285-298.
• [81] Fu, J.; Su, Y.; Qin, Y.-X.; Zheng, Y.; Wang, Y.; Zhu, D. Evolution of Metallic Cardiovascular Stent Materials: A Comparative Study Among Stainless Steel, Magnesium and Zinc. Biomaterials 2020, 230, 119641. [CrossRef]
• [82] Zhang, Z.-Q.; Yang, Y.-X.; Li, J.-A.; Zeng, R.-C.; Guan, S.-K. Advances in Coatings on Magnesium Alloys for Cardiovascular Stents—A Review. Bioact. Mater. 2021, 6, 4729-4757. [CrossRef]
• [83] Scafa Udriște, A.; Niculescu, A.-G.; Grumezescu, A.M.; Bădilă, E. Cardiovascular Stents: A Review of Past, Current, and Emerging Devices. Materials 2021, 14, 2498. [CrossRef] [PubMed]

9. 著作権：

• 本資料は、"Jovan Tan, Seeram Ramakrishna"氏の論文："Applications of Magnesium and its Alloys: A Review"に基づいています。
• 論文ソース：https://doi.org/10.3390/APP11156861

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