羥基磷酸鈣表面沉積醫(yī)用Mg-Zn-Ca合金的腐蝕行為研究.pdf

1、近些年來作為可降解材料的金屬鎂，使眾多科學工作者對其在人體中的植入進行了較深入的探索。鎂合金與人體的生物相容性較好，彈性模量與骨骼接近，但是由于金屬鎂的耐腐蝕性較差，給植入人體帶來了一定的困難，因此鎂鋅鈣三元合金作為降解材料，越來越多地受到了業(yè)界的關注。羥基磷酸鈣是生物體骨骼等較硬組織的主要無機成分，羥基磷酸鈣對生物體無害。因而在合金表層沉積羥基磷酸鈣能夠進一步提高合金在人體內的抗腐蝕性。
　　本文通過添加鋅和鈣元素，煉制了Mg-

2、Zn-Ca合金。采用電沉積的方法將鎂鋅鈣三元合金的表面沉積一層羥基磷酸鈣膜層。將鎂合金置于恒溫的模擬人體體液中進行腐蝕浸泡實驗。通過電化學實驗，測定了鍍膜與不鍍膜試樣的極化曲線以及交流阻抗譜，并測定了自腐蝕電位（Ecorr），計算了腐蝕速率；觀察了鍍膜鎂合金以及不鍍膜鎂合金的宏觀腐蝕形貌；采用掃描電鏡對試樣的形貌進行了觀察，并進行了 EDS能譜分析；對鎂鋅鈣合金的表層沉積羥基磷酸鈣膜層，并將膜層進行XRD測試及分析。
　　浸泡腐蝕

3、實驗結果表明：鍍有羥基磷酸鈣膜層的 Mg-Zn-Ca合金腐蝕速率較小，說明膜層有效地提高了鎂的耐腐蝕性。無論鍍膜與否Mg-1Zn-0.25Ca合金，其抗腐蝕性能都高于Mg-1Zn-0.5Ca合金的抗腐蝕性能，說明成分為Mg-1Zn-0.25Ca合金的抗腐蝕性優(yōu)于Mg-1Zn-0.5Ca合金。
　　XRD實驗結果表明：在預沉積層中形成了CaHPO4·2H2O和羥基磷酸鈣（HA）；通過熱浸處理后的膜層成分，經過化學反應致使大量的CaH

4、PO4·2H2O轉化成了羥基磷酸鈣（HA）。
　　交流阻抗測試表明：鍍有羥基磷酸鈣膜層的鎂合金容，其抗弧半徑較大且展現(xiàn)出來的抗腐蝕性較好；無膜層的鎂合金，其容抗弧半徑較小且抗腐性相對較差；而且無論鍍膜與否，含鈣量低的鎂合金，其抗腐蝕性均優(yōu)于含鈣量高的試樣的抗腐蝕性。
　　極化曲線測試表明：鍍有羥基磷酸鈣膜層的Mg-Zn-Ca合金試樣，其自腐蝕電位相對較高，電流的密度相對較??；而沒有鍍膜的Mg-Zn-Ca合金試樣，其腐蝕電位相