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《生物医用azb镁合金表面稀土转化膜的制备及其性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、生物医用AZ31B镁合金表面稀土转化膜的制备及其性能研究第38卷2009笠第5期5月稀有金属材料与工程RAREME1'ALMATERIALSANDENGINEERINGV_0l-38.No.5May2009生物医用AZ31B镁合金表面稀土转化膜的制备及其性能研究颜廷亭,一,谭丽丽,熊党生2,龚明明,张炳春,杨柯(1.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016)(2.南京理工大学,江苏南京210094)摘要:采用正交实验研究了以CeC13为主盐的镁合金稀土转化膜处理工艺,在AZ31B镁合金表面制备出较为致密的稀土转化膜.结果表明,该工艺处理后的AZ31B镁合
2、金在生理盐水及Hank'S溶液中,均具有良好的耐蚀性能;表面稀土转化膜具有良好的抗凝血性能.还讨论了转化膜的成膜机理.关键词:AZ31B镁合金;CeCI3;耐蚀性;血液相容性中图法分类号:R318.08;TGI46文献标识码:A文章编号:1002—185X(2009)05-0918-06心血管支架是用于治疗心血管疾病,减少血管的弹性回缩,促进血管重建的医用植入器械,支架置入术始于20世纪80年代的德国[】】.传统的血管支架多为不锈钢制成,支架终身留在血管内,由此可能会导致支架内急性血栓,血管内机械堵塞,支架与血管壁贴合不良等问题【2】.目前正在开发的可降解
3、血管支架通常由PLLA高分子材料制成,但是高分子支架在植入后存在严重的弹性回缩,降解酸性产物导致炎症反应【3J.力学性能上的劣性导致支架尺寸常会过大[4],且在扩张时通常需要加热辅助操作,对血管有破坏作用【2】.可降解镁合金支架以其良好的力学性能及生物相容性成为目前最受关注的新一代血管支架.以瑞士的Biotronik公司为代表的国内外研究机构,开展了一系列的动物实验及临床实验,均取得了较好的效果[~8].然而,作为心血管支架材料,镁合金在应用上依然存在一定的问题,如:耐蚀性能较差,易发生点蚀,在含有氯离子的体液环境中,镁合金的腐蚀速率更快.镁合金的过快腐蚀
4、会导致氢气聚集以及周围环境的碱化,不能被人体及时吸收与调节.与此同时,腐蚀过快会导致镁合金的力学性能损失过快,达不到支架的服役要求[9~zl】.因而控制镁合金的腐蚀速度是镁合金支架发展及应用要解决的重要问题之一.表面转化膜处理是较为简便且实用的一种控制金属腐蚀速率的方法.近年来,有人开始将用于铝和不锈钢的稀土转化膜技术应用于镁及其合金,取得了一定的进展.稀土转化膜处理具有无毒,无污染等特点.有研究表明稀土化合物CeCI3可抑制肺癌细胞PG的增殖,降低细胞的恶性程度【】.本研究采用CeC13溶液在生物医用AZ31B镁合金表面上制备了含铈转化膜,研究了处理工艺
5、参数对膜的形成及腐蚀过程的影响,讨论了铈转化膜的成膜机理,对转化膜的耐蚀性能及血液相容性进行了研究,并探讨了将其应用于镁合金支架表面防护的可行性.1实验方法选用AZ31B镁合金作为实验材料,镁合金成分如表1所示.样品采用耐水砂纸打磨至1200#,在进行转化处理前用水和无水乙醇超声清洗.处理中所用CeCI3与H202均为化学纯.表1AZ31B镁合金的成分Table1CompositionofAZ31Bmagnesiumalloy,%)ElementsZnCuNiFeSiA1MnMgContent1.060.00200.00050.00300.Ol172.94
6、0.48Bal选用CeCI3作成膜剂,H2O2作氧化剂,制备工艺流程如图1所示.采用L9(3)正交实验表设计试验,各因素水平如表2所示.收稿日期:2008.05.21基金项目:中国科学院方向性创新项目(KGCX2.Yw.207):中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目(07A7721171)资助作者简介:颜廷亭,男,1983年生,博士生,中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016,电话:024?23971676,E-mail:yanaing@gmail.com;通讯作者:熊党生,教授,电话:025—84315325,E-maihxiongds@mail
7、.njust.edu.ca第5期颜廷亭等:生物医用AZ31B镁合金表面稀土转化膜的制备及其性能研究?919?polishing圈cleanlIlI图1含铈转化膜制备工艺Fig.1Preparationprocessofceriumconversionfilm表2正交实验因素水平表Table2Parametersandlevelsforexperimentalstudy'Treatthesamplesfor0.5minandthetreatmentrepeat6times采用HitachiS-3400N型扫描电子显微镜(SEM)观察AZ31B镁合金表面CeC
8、I3转化膜的形貌,并测定厚度.采用RigakuD/max2500P
