镁作为可降解硬组织植入材料腐蚀行为的研究

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1、摘要镁具有密度小、比强度高以及生物相容性好的特点，作为生物医学材料的潜力很大。镁的耐蚀性很差，但这一特点刚好使镁展示出作为可降解硬组织植入材料的优势。需要努力的方向就是控制镁的腐蚀速度，使其与硬组织愈合速度一致。本文通过研究模拟体液中主要离子对镁腐蚀的贡献，来深入说明镁在模拟体液中的腐蚀机理，这对于设计有针对性的控制腐蚀速度的方案具有重要意义；另外，由于目前常用模拟体液成分的选定，几乎都是为了在体外重现人体体内生物性能这一目的，忽略了成分对腐蚀情况的真实模拟，因此本文研究的另一个目的就是在选择模拟体液时引起人们足够重视，能够从腐蚀的

2、角度加以考虑。生物材料应用于人体前，通常会先在模拟体液中进行研究。本文通过改变模拟体液中主要离子的浓度，利用电化学方法研究主要离子对镁在模拟体液中腐蚀行为的影响，分析各离子对镁在模拟体液中腐蚀的影响机理。研究表明，镁在模拟体液中腐蚀，表面会生成磷灰石类物质，这一物质与表面氢氧化镁构成混合膜层。在腐蚀过程中，膜层的形成和破坏，对镁的腐蚀速度影响很大。本文研究了CI‘、HC03’、HP042。和Ca2+四种主要离子对镁腐蚀的影响。研究发现，Cl‘通过破坏膜层促进镁腐蚀；HC03对镁在模拟体液中的腐蚀则有保护和破坏的双重作用；HP042‘

3、和Ca2+则主要是参与膜层的生成，进而影响镁的腐蚀。本文还对微弧氧化处理后的镁在模拟体液中的腐蚀进行研究，发现其腐蚀规律发生变化，腐蚀速度降低了近两个数量级。关键词t镁，腐蚀，电化学，可降解生物材料，模拟体液，微弧氧化ABSTRACTMagnesiumhaspotentialtobebiomaterialbecauseofitslowdensity,highspecificstrengthandgoodbiologicalcompatibility．Mghaslowcorrosionresistance，whichcanbeanad

4、vantageforMgtobeadegradablehardtissueimplantmaterial．Itisthetargettocontrolthecorrosionratetomatchtheconcrescencerateofbone．ThemainionsinSBFaffectthecorrosionbehaviorofMg．ThoseeffectswereinvestigatedtOexplainthecorrosionmechanismofMginSBF．Asaresult，areasonableprojectfo

5、rcontrollingthecorrosionratewasbroughtforth．Inaddition，thechoiceofSBFatpresentdependsmostlyonreproducingthebioactivitywiththecorrosionproblemignored，SOtheotheraimofthispaperistoattracttheattentiontothisaspect．Beforethevivotests，thebiomaterialusuallyneedstobetestedinSBF

6、．Inthispaper，theinfluenceofSBFionsoncorrosionofMginSBFwasinvestigatedbyelectrochemicalmethodinthesolutionwithdifferentconcentrationofions。andthecorrosionmechanismsaffectedbydifferentionswgrediscussed．WhenMgwascorrodinginSBF,substancelikeapatitewasproduced，whichcombined

7、withMg(OH)2tOformamixedfilminsurface．ThegenerationandbreakofthisfilmgreatlyinfluencedthecorrosionbehaviorThispaperstudiedtheeffectsoffourionsinvolvingCI’、HC03’、HP042。andCa2+．CI‘acceleratesthecorrosionbybreakingthefilm；HC03。hasdoubleinfluencesofbothprotectionandbreakont

8、hecorrosionofMginSBF；HP042。andCa2+takepartinproducingthefilmtoaffectthecorrosion．Thispaperalsoinvestigatedthecorrosio