Mg-Zn-Zr合金的表面處理及其體內(nèi)外腐蝕降解性能研究.pdf

1、鎂合金具有適宜的生物力學(xué)性能，良好的生物相容性及獨(dú)特的可降解性，是一種十分具有臨床應(yīng)用前景的骨折內(nèi)固定材料。但以往的研究表明，鎂合金在人體環(huán)境內(nèi)降解速率過快，導(dǎo)致其在骨愈合階段與人骨力學(xué)性能不匹配。因此，本研究通過表面鈍化及化學(xué)沉積方法在Mg-3Zn-0.8Zr合金表面制備MgF2、MgF2/FHA及MgF2/FHA/膠原復(fù)合涂層，以調(diào)控合金的降解，提高其耐蝕性與生物相容性。對不同涂層Mg-3Zn-0.8Zr合金的體內(nèi)外耐蝕性能進(jìn)行了較

2、為深入的研究，并取得了以下研究結(jié)果:
　　(1)采用濃度為20％的氫氟酸水溶液鈍化處理Mg-3Zn-0.8Zr合金2h，合金表面形成了致密、均勻，厚度約為0.5μm的MgF2涂層。涂層由尺寸9-25nm的小顆粒組成，在SBF中的自腐蝕電位比純合金增加0.28V，對基體合金有一定的保護(hù)作用。
　　(2)將氫氟酸處理的Mg-3Zn-0.8Zr合金在90℃鈣磷溶液中浸泡1h，表面生成針棒狀團(tuán)簇，是Ca/P比為1.46的缺鈣氟磷灰石

3、(FHA)，并具有明顯的沿c軸方向擇優(yōu)取向生長。MgF2/FHA復(fù)合涂層合金在SBF中的自腐蝕電位達(dá)到-1.48V，對基體合金提供了有效的防護(hù)。
　　(3)采用不同濃度的膠原溶液涂覆MgF2/FHA復(fù)合涂層Mg-3Zn-0.8Zr合金，經(jīng)過3g/L膠原溶液浸泡的復(fù)合涂層合金，表面形成均勻、光滑的膠原膜，膠原能夠使FHA晶體結(jié)晶度增高，并且進(jìn)一步提高了涂層的耐蝕性。
　　(4)將不同表面處理的Mg-3Zn-0.8Zr合金植入白

4、兔腿骨，MgF2及MgF2/FHA涂層植入體的降解速率較裸植入體小，其中術(shù)后4周，MgF2涂層柱狀試樣髁部體積保持率為90.24％，比裸純合金高20％左右，術(shù)后15周MgF2/FHA復(fù)合涂層的植入體在髁部的體積保持率為63.06％，比裸合金植入體增多近12％。松質(zhì)骨螺釘可有效地修復(fù)傷骨，經(jīng)過HF處理螺釘4周后釘體部分殘留量為62.6％，15周后為43％，未經(jīng)處理螺釘4周后釘體部分殘留量為59.6％，15周后33％，釘體的降解速率高于頂帽