有機(jī)轉(zhuǎn)化膜對(duì)AZ31鎂合金在模擬體液中腐蝕性能的影響.pdf

1、鎂合金是最輕的金屬材料之一，而鎂元素在地殼中含量豐富。鎂及其合金的密度(~1.80g/cm3)與人體骨密度(~1.75 g/cm3)相近；此外，鎂離子無毒，是人體內(nèi)含量僅次于鉀的細(xì)胞內(nèi)正離子。因此，鎂合金體現(xiàn)出誘人的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。但是它在體液中的耐腐蝕性能較差，因而制約其發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)。目前，鎂合金在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)的防腐蝕技術(shù)主要是在其表面形成一層羥磷灰石轉(zhuǎn)化膜，這種方法雖對(duì)鎂合金在體液中的耐腐蝕性能有一定的提高，但種類單一，成膜工藝

2、復(fù)雜，穩(wěn)定性較差。因此開發(fā)多種清潔轉(zhuǎn)化膜技術(shù)可顯著擴(kuò)大鎂合金在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景。
　　本文研究了植酸轉(zhuǎn)化膜、海藻酸鈉轉(zhuǎn)化膜對(duì)鎂合金在模擬體液中（SBF)耐腐蝕性能的影響。植酸和海藻酸鈉都是清潔無污染，且對(duì)人體有益的物質(zhì)。本文首先利用動(dòng)電位極化曲線（Tafel）和電化學(xué)阻抗譜（eis）確定了植酸、海藻酸鈉的最優(yōu)成膜工藝參數(shù)，利用失重實(shí)驗(yàn)比較了最優(yōu)成膜條件下得到的兩種轉(zhuǎn)化膜對(duì)鎂合金在SBF中腐蝕速率的影響；然后本文借助掃描電子顯微

3、鏡（SEM）和能譜（EDS）研究了最優(yōu)的成膜條件下兩種轉(zhuǎn)化膜的表面微觀形貌和組成；最后從理論上分析了轉(zhuǎn)化膜的形成機(jī)理。研究的主要成果如下：
　　1）動(dòng)電位極化曲線和電化學(xué)阻抗譜結(jié)果表明：植酸轉(zhuǎn)化膜的優(yōu)化成膜條件為植酸溶液pH=5，濃度為2 g/L，轉(zhuǎn)化溫度為25℃，轉(zhuǎn)化時(shí)間為50min。通過失重實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)最佳條件的植酸溶液處理后的鎂合金AZ31在SBF中的腐蝕速率為0.1917 g/(m2·h)，與未處理的AZ31相比減小了89

4、.48％。SEM結(jié)果表明：最優(yōu)條件下形成的植酸轉(zhuǎn)化膜均勻平整，裂縫少。EDS結(jié)果表明：植酸轉(zhuǎn)化膜的組成元素主要有 Mg，P，Na，C，結(jié)合植酸的電離方程推理成膜機(jī)理主要為：Phy12-+xMg2+(12-2x)Na+→Na(12-2x)MgxPhy↓，植酸轉(zhuǎn)化膜的主要成分為Na(12-2x)MgxPhy。
　　2）動(dòng)電位極化曲線和電化學(xué)阻抗譜結(jié)果表明：海藻酸鈉轉(zhuǎn)化膜的優(yōu)化成膜條件為海藻酸鈉溶液pH=2，濃度為2 g/L，處理溫度為