鎂合金在模擬生理環(huán)境中的研究.pdf

1、作為一種輕質(zhì)金屬,鎂及鎂合金由于具有較好的機(jī)械性能、生物相容性以及骨傳導(dǎo)性、骨響應(yīng)性和自我降解性,是一種潛在的、理想的、應(yīng)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(yīng)用主要集中在工業(yè)方面,作為人體植入材料是近年來(lái)發(fā)展的一個(gè)新方向,處于起步階段,因此相關(guān)的研究報(bào)道相較工業(yè)應(yīng)用方面而言較少。本文基于鎂合金作為一種很有應(yīng)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(yīng)用提供參考。本文的主要研究?jī)?nèi)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(shí)驗(yàn)研究的模擬生理環(huán)境,引入工業(yè)耐蝕性評(píng)估中常用的中性3.5wt.%NaCl溶液作為對(duì)照,以評(píng)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(duì)照介質(zhì)以比較不同模擬生理液的侵蝕性強(qiáng)度的大小。采用XRD、FTIR、光鏡、掃描電鏡表征經(jīng)不同測(cè)試液浸

3、泡后的AZ91D鎂合金的表面腐蝕產(chǎn)物膜組成和形貌。通過(guò)極化、阻抗等電化學(xué)測(cè)試方法研究AZ91D鎂合金在三種介質(zhì)中的腐蝕電化學(xué)行為。結(jié)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(hù)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(qiáng)的侵蝕性能

4、?？赡苡捎诰彌_對(duì)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(guò)程中,Tris-HCl使樣品表面的活性腐蝕加劇,并最終導(dǎo)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(dǎo)致最終的腐蝕形貌也不同。本文旨在研究其相應(yīng)的腐蝕行為和機(jī)理,為鎂合金以后的臨床植入應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù)。
　　 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(chǔ)上,研究以新型的表面修飾方法——水熱法來(lái)提高鎂合金在模擬體液中的耐蝕性能,以為以后的臨床應(yīng)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(hù)性能的膜層。為了深入研究水熱膜層的耐蝕性能,傳統(tǒng)的堿熱處理方法也在本文中進(jìn)行了研究,以作對(duì)照。此外,采用物質(zhì)組成表征(XRD、FTIR)、表面形貌分析(SEM)和在c-SBF進(jìn)行的腐蝕測(cè)試以及長(zhǎng)