生物鎂合金表面鋅修飾鈣磷鹽涂層的制備及性能研究.pdf

1、鎂及其合金因具有與自然骨相匹配的力學性能、良好的生物相容性和可降解性，被認為是具有發(fā)展?jié)摿Φ囊活惪山到夤侵踩氩牧?。但鎂的化學性質(zhì)過于活潑，往往在骨愈合前就發(fā)生失效。因此，需要對鎂合金進行表面改性，以使其降解速度與骨的愈合速度相匹配。
　　本文采用脈沖電沉積的方法在 Mg-Zn-Ca合金表面制備可降解的鋅修飾的鈣磷鹽涂層以提高其耐腐蝕性。利用掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM&EDS）、X射線衍射儀（XRD）、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀（FT

2、-IR）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線光電子譜儀（XPS）等表征分析涂層的形成過程、微觀結(jié)構(gòu)及組成，并提出了涂層的沉積模型。以普通鈣磷鹽涂層和Mg-Zn-Ca合金為對照，研究了鋅修飾的鈣磷鹽涂層在模擬體液（SBF）中的電化學腐蝕性能。研究了涂層在模擬體液浸泡過程中的降解過程，并建立了降解模型。此外，還通過體外抗菌性和細胞毒性實驗，考察了鋅元素的引入對鈣磷鹽涂層的抗菌性和細胞毒性的影響。該研究為開發(fā)可控降解鎂基生物材料提供科學依據(jù)。<

3、br>　　1．首次利用脈沖電沉積工藝在鎂合金表面直接制備致密均勻的非化學計量比鋅修飾鈣磷鹽涂層。最優(yōu)的制備工藝為采用含鋅5％的電解液制備50min，涂層晶體排列緊密，XRD結(jié)果顯示其主要成分為 CaZn2(PO4)2?2H2O。涂層表面Zn/Ca摩爾原子比2:1，Zn+Ca/P摩爾原子比1.27，涂層厚度在8.38μm左右，結(jié)合強度為8.78MPa，并且具有較好的潤濕性。
　　2．本文探討了鋅修飾鈣磷鹽涂層在鎂合金表面的沉積過程。

4、鋅元素的引入使得鈣磷鹽涂層的沉積模式發(fā)生了巨大的改變，由“形核→鋪滿→長大”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶魏恕鷶U展及長大→鋪滿→破壞”。
　　3．鋅修飾鈣磷鹽涂層的電化學腐蝕性能測試顯示，鋅修飾鈣磷鹽涂層的腐蝕電位相較于基體提升了60mV，腐蝕電流密度下降了兩個數(shù)量級；相較于普通鈣磷鹽涂層，鋅修飾鈣磷鹽涂層的腐蝕電位也提升了20mV，腐蝕電流密度下降了一個數(shù)量級。SBF浸泡實驗顯示，鋅修飾鈣磷鹽涂層是可降解的。
　　4．對鋅修飾鈣磷鹽涂層的抗菌