含Ca鎂合金及其二氧化鈦涂層在SBF中的腐蝕行為.pdf

1、由于鎂合金具有良好的生物活性和生物相容性,特別是其可吸收降解性,為可降解金屬硬組織替代材料展示了一個誘人前景。但是由于鎂化學性質比較活潑,在水溶液中容易腐蝕,尤其是在含有氯離子的環(huán)境中腐蝕速率過快,限制了其作為可降解植入材料的應用。為了提高鎂的耐腐蝕性能,本文通過元素合金化在鎂中添加鈣、鋯、釔等合金元素制備出不同成分的Mg-Ca、Mg-Ca-zr、Mg-Ca-Y合金,并用溶膠.凝膠法在Mg-Ca合金表面制備了TiO2涂層,通過電化學腐蝕

2、實驗、浸泡實驗,借助金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀等對這些合金及涂層的顯微結構、腐蝕行為進行了研究。
　　 結果顯示,鎂鈣合金主要是由Mg相和Mg2Ca相組成,隨著鈣含量的增加,晶粒越來越小,硬度越來越大,Mg-1.0Ca合金在模擬體液(simulated body fluid,SBF)中的耐腐蝕性能最好。鎂鈣鋯合金主要由Mg相、Mg2Ca相還有少量的Zr相組成。相同鋯含量,鈣含量越多,合金晶粒越??；相同鈣含量且含量

3、較低時,合金元素鋯的加入也能細化晶粒。鎂鈣鋯合金維氏硬度都在HV40左右。所研究的鎂鈣鋯合金中,Mg-1.0Ca-1.0Zr合金的耐腐蝕性能最好。Mg-1.0Ca-1.0Y合金的硬度比純鎂的硬度大,在SBF中的腐蝕電位較高,腐蝕電流密度比純鎂低出2個數量級,耐腐蝕性能較好。Mg-1.0Ca、Mg-1.0Ca-1.0Y、Mg-1.0Ca-1.0Zr三種合金相比較,晶粒大小情況是Mg-1.0Ca-1.0Zr

4、-1.0Ca；在SBF溶液的耐腐蝕性能則是Mg-1.0Ca　　 在Mg-1.0Ca合金基體上制備TiO2涂層,經500℃熱處理后主要為銳鈦礦晶型和金紅石晶型,經SBF溶液浸泡后還出現羥基磷灰石(hydroxyapatite,HA)。TiO2涂層的腐蝕電流密度比Mg-1.0Ca