AZ31B鎂合金表面復(fù)合涂層的制備及腐蝕防護(hù)性能研究.pdf

1、冠脈支架植入術(shù)已成為治療心血管阻塞的一項(xiàng)突破性的技術(shù)，主流冠脈支架材料主要是惰性金屬，如不銹鋼、鈦合金和鈷鉻合金等，這類材料的永久存在易引發(fā)組織并發(fā)癥。與之相比，具有良好生物相容性和可降解性的鎂合金作為潛在的血管支架材料已引起廣泛關(guān)注，但較快的腐蝕速率嚴(yán)重限制了其生物功能性的發(fā)揮。因此，實(shí)現(xiàn)鎂合金的降解速率可控對(duì)其作為可降解冠脈支架具有重要意義。
　　本文首先研究了三種摩爾比的KH-570和BTMSE合成的有機(jī)改性硅酸鹽改性層的偶

2、聯(lián)作用與腐蝕防護(hù)性能；其次通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化可降解聚（三亞甲基碳酸酯-外消旋乳酸）（P(TMC-DLLA)）聚合物涂層的制備工藝；最后研究了最優(yōu)工藝的有機(jī)改性硅酸鹽+P(TMC-DLLA)復(fù)合涂層的腐蝕防護(hù)性能。研究結(jié)果如下：
　　利用溶膠-凝膠法，通過(guò)改變KH-570與BTMSE的摩爾比，在AZ31B鎂合金表面制備了有機(jī)改性硅酸鹽層。研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)改性硅酸鹽層間形成了Si-O-Si鍵，同時(shí)通過(guò)羥基脫水縮合，與基體表面形成了Si-O-

3、Mg化學(xué)鍵連接。與單一P(TMC-DLLA)涂層相比，有機(jī)改性硅酸鹽層+P(TMC-DLLA)涂層與AZ31B鎂合金基體的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高，達(dá)到三級(jí)。腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與單一P(TMC-DLLA)涂層改性試樣相比，有機(jī)改性硅酸鹽處理后的復(fù)合涂層改性試樣的開(kāi)路電位向正方向偏移了100-120 mV，電化學(xué)腐蝕電流密度下降了2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著KH-570與BTMSE摩爾比的變化，在兩者摩爾比為2:1時(shí)，復(fù)合涂層改性試樣的表面膜電阻達(dá)到2.

4、82×107Ω·cm2；在模擬體液中浸泡12天后，P(TMC-DLLA)/ORMOSIL-2/1鎂合金試樣表現(xiàn)出最高的電阻值，其表面遭受的腐蝕破壞最弱。因此，當(dāng)KH-570與BTMSE的摩爾比為2:1時(shí)，有機(jī)改性硅酸鹽層連接P(TMC-DLLA)涂層的作用最佳，且形成的復(fù)合涂層對(duì)于AZ31B鎂合金的腐蝕防護(hù)效果最好。
　　采用正交試驗(yàn)研究了不同參數(shù)下制備的P(TMC-DLLA)聚合物涂層對(duì)AZ31B鎂合金的腐蝕防護(hù)作用，獲得本實(shí)驗(yàn)

5、條件下的最佳工藝條件為：P(TMC-DLLA)的濃度為5 wt.％，旋涂次數(shù)為5次，P(TMC-DLLA)的特性粘度為1.8 dl/g。
　　工藝優(yōu)化后的P(TMC-DLLA)/ORMOSIL復(fù)合涂層均勻致密，無(wú)孔隙裂紋等缺陷。與未改性AZ31B鎂合金相比，在室溫模擬體液中，改性AZ31B鎂合金試樣的自腐蝕電位向正方向偏移了約110 mV，擊穿電位(Breakdown potiential，Ebk)由-1.41 V正移至-1.30