摘要
镁合金力学性能与人体骨相近，具有良好的生物降解性和生物相容性，是医用植入材料的理想选择。但是镁合金容易在人体环境中被腐蚀，极易与氯离子发生反应很快失去机械完整性，不能在损伤组织愈合期间提供有效的力学支撑作用。因此，本课题对AZ31镁合金进行表面改性，使其在保持优异力学性能的基础上提高长期耐腐蚀性能，进而满足生物植入材料的要求。 本文采用水热法在碱处理的镁合金上制备均匀致密的羟基磷灰石涂层。研究水热温度、pH值和时间对涂层微观形貌及电化学性能的影响，通过体外浸泡实验，研究涂层包覆镁合金试样的长期耐腐蚀性和矿化能力。 研究结果表明：水热溶液的pH值为9，在120℃下反应24h时，制备的涂层由纳米棒状羟基磷灰石紧密排列组成，其上分布着微纳结构花状团簇，涂层厚度达到41.6μm，且与基体之间具有较高结合强度；涂层包覆镁合金试样呈现出优异的电化学性能，极化阻抗值达到了106.600±3.299kΩ·cm2；体外浸泡实验表明，羟基磷灰石涂层包覆镁合金具有长期耐腐蚀性，试样在浸泡147天后，仍然保持相对完整的宏观形貌，腐蚀速率始终低于0.500mm/y，模拟体液的pH值保持在7.10-7.80之间，尽管试样的电化学性能随着浸泡时间的延长有所下降，但是极化阻抗值仍远高于裸镁合金，表明涂层包覆试样基本可以满足可降解型植入材料对降解速率和降解周期的要求。在浸泡过程中，微纳结构羟基磷灰石涂层能快速诱导磷灰石矿化，并在表面形成致密矿化层，进一步为试样提供长期保护作用。通过细胞活性实验发现，微纳结构涂层可以提高试样的生物活性，有利于细胞的增殖。
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