鎂合金在模擬生理環(huán)境中的研究.pdf

1、作為一種輕質金屬,鎂及鎂合金由于具有較好的機械性能、生物相容性以及骨傳導性、骨響應性和自我降解性,是一種潛在的、理想的、應用前景廣闊的醫(yī)用金屬植入材料。眾所周知,鎂合金之前的應用主要集中在工業(yè)方面,作為人體植入材料是近年來發(fā)展的一個新方向,處于起步階段,因此相關的研究報道相較工業(yè)應用方面而言較少。本文基于鎂合金作為一種很有應用前景的醫(yī)用植入材料,主要研究其在生理環(huán)境中的基本腐蝕行為,以為以后的臨床應用提供參考。本文的主要研究內容如下:<

2、br>　　 1、研究AZ91D鎂合金在模擬生理環(huán)境中的基本腐蝕行為。采用兩種生理液——典型模擬體液(c-SBF)和人工唾液(AS)作為實驗研究的模擬生理環(huán)境,引入工業(yè)耐蝕性評估中常用的中性3.5wt.%NaCl溶液作為對照,以評估AZ91D鎂合金在工業(yè)環(huán)境和模擬生理環(huán)境中的不同腐蝕行為。中性3.5wt.%NaCl溶液的引入還將作為一種對照介質以比較不同模擬生理液的侵蝕性強度的大小。采用XRD、FTIR、光鏡、掃描電鏡表征經不同測試液浸

3、泡后的AZ91D鎂合金的表面腐蝕產物膜組成和形貌。通過極化、阻抗等電化學測試方法研究AZ91D鎂合金在三種介質中的腐蝕電化學行為。結果表明:與c-SBF和中性3.5wt%NaCl溶液相比,AZ91D鎂合金在AS中的耐蝕性較好:①AS的侵蝕性能較小,②基體在AS中浸泡后表面形成了一層具有一定保護性能的磷酸鈣膜層。造成耐蝕性能不同的原因主要是溶液中離子的種類和濃度不同。中性3.5wt.%NaCl溶液中因含有大量Cl-離子而具有較強的侵蝕性能

4、?？赡苡捎诰彌_對Tris-HCl的存在使c-SBF的侵蝕性能大于中性3.5wt%NaCl溶液。在浸泡過程中,Tris-HCl使樣品表面的活性腐蝕加劇,并最終導致深入縱向腐蝕孔洞的形成。鎂合金在中性3.5wt%NaCl溶液中更傾向于橫向較淺的腐蝕孔洞的形成。腐蝕行為不同導致最終的腐蝕形貌也不同。本文旨在研究其相應的腐蝕行為和機理,為鎂合金以后的臨床植入應用提供參考數據。
　　 2、在研究AZ91D鎂合金基體在模擬體液中的基本腐蝕行

5、為的基礎上,研究以新型的表面修飾方法——水熱法來提高鎂合金在模擬體液中的耐蝕性能,以為以后的臨床應用提供參考。采用三種典型的堿液,碳酸鈉(SC),碳酸氫鈉(SBC)和磷酸氫二鈉(DsHP)作為一步法水熱處理液以在鎂合金基體表面生成一層具有一定保護性能的膜層。為了深入研究水熱膜層的耐蝕性能,傳統的堿熱處理方法也在本文中進行了研究,以作對照。此外,采用物質組成表征(XRD、FTIR)、表面形貌分析(SEM)和在c-SBF進行的腐蝕測試以及長