摘要
由于镁合金具有良好的生物相容性和降解性，且其密度和弹性模量与人体骨骼接近，作为潜在的生物植入物材料受到广泛关注，然而镁合金抗腐蚀性能较差导致植入初期起不到应有的力学支撑作用。超声滚压引起的塑性变形能够提高镁合金的力学性能，进而影响腐蚀性能，体液中的有机物成分也会对腐蚀性能造成影响。因此，研究超声滚压次数和尿酸含量对AZ31B镁合金在动静模拟体液中腐蚀行为的影响，对于镁合金植入物在高尿酸血症患者体内的潜在应用具有参考意义。论文的主要研究内容如下： （1）首先对车削和不同遍数超声滚压后的镁合金试样进行表面粗糙度测试，接着在静止高浓度尿酸模拟体液中进行短期浸泡腐蚀试验，分析电化学腐蚀行为和浸泡腐蚀形貌，发现超声滚压能改善AZ31B的表面粗糙度和抗腐蚀能力，滚压遍数的增加能够降低镁合金的表面粗糙度值，但电化学活性增强，对腐蚀的阻碍作用减弱，腐蚀形貌表明腐蚀产物剥落速度加快。 （2）超声滚压镁合金在不同浓度尿酸静止模拟体液中进行短期和长期浸泡腐蚀试验，分析电化学腐蚀行为、浸泡腐蚀形貌和腐蚀速率。短期浸泡腐蚀试验中，尿酸浓度为210μmol/L时，腐蚀产物剥落较多，对腐蚀的阻碍作用较弱；尿酸浓度为630μmol/L时，腐蚀产物剥落较少，对腐蚀的阻碍作用较强。在长期浸泡腐蚀试验中，镁合金在含尿酸模拟体液中的腐蚀速率比在未含尿酸模拟体液中更大。尿酸浓度为210μmol/L时腐蚀速率最大，尿酸浓度达到420μmol/L时腐蚀速率降低，尿酸浓度进一步升高后腐蚀速率再次增大。腐蚀表层的宏观形貌在尿酸浓度低于420μmol/L时呈现深孔点状分布，高于420μmol/L时在蚀坑周围逐渐出现疏松沙眼状腐蚀产物。尿酸通过质子迁移反应形成的 2，6，8-三羟基嘌呤电离后的O?会吸引溶液中的Ca2+和Mg2+，使得尿酸浓度升高时腐蚀产物层对腐蚀的阻碍作用更强。较高的尿酸浓度促进 2，6，8-三羟基嘌呤的电离反应进行，产生更多的H+使腐蚀产物层更易破坏。 （3）通过COMSOL仿真流动体液环境，构建模拟体液流动循环装置，进行超声滚压镁合金在两种浓度尿酸流动模拟体液中的短期浸泡腐蚀试验，分析电化学腐蚀行为和浸泡腐蚀形貌。开展了动静液高浓度尿酸模拟体液中的腐蚀失重试验，发现体液的流动使腐蚀产物剥落更快，对腐蚀的阻碍作用减弱，从而加快了镁合金的短期浸泡腐蚀速率。
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