表面处理对az31b镁合金耐蚀性及血液相容性的影响

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1、表面处理对AZ31B镁合金耐蚀性及血液相容性的影响E仃ectofSurfaceTreatmentonCorrosionResistanceandBloodCompatibilityofAZ31BMagnesiumAlloy姓独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律结果由本人承担。学位论文作者签菇洲豫忏●●一孙伽学位论文版权使用授权书JrillIIIIIIIIflfrllrllllflMIJJllllfJfY2537838江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论

3、文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：豫成～、妒’V年b月l。日以搿名¨猁阳秘占瓤年导叶捌耖江苏大学硕士学位论文摘要作为一种新型的可降解骨植入材料，镁合金由于其优异的生物相容性及综合力学性能，近年来受到广泛的关注。但是由于镁合金耐蚀性能较差，难以满足骨骼生长愈合所需要的服役周期，影响其在临床上的应用。目前改善这一问题的主要途径是合金化处理与表面改性。合金化处理涉及到合金溶解后溢出合金元素，所以必须考虑合金元素对人体的危害性，因而也限制了其在临床上的应用。而采用合适的表

4、面改性方法不仅可以提高镁合金的耐蚀性能，降低其生物降解速率，而且通过制备复合膜层可以在提高耐蚀性的基础上进一步提高其生物性能。本文采用AZ31B镁合金作为新型可降解骨植入材料，在其表面成功制备了氟转化膜，微弧氧化膜，阳极氧化膜，并利用直流磁控溅射法在上述膜层表面制备Zi02薄膜形成氟转化膜／Ti02、微弧氧化膜／Zi02及阳极氧化膜／Ti02三种复层膜。借助X射线衍射仪(XIm)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及分光光度计等仪器对各膜层的微观结构、表面形貌、耐蚀性能以及血液相容性进行了系统的研究。结果表明：AZ31B镁合金在氢氟酸溶液中静

5、置48h可获得61tm厚的主要结构为MgF2的氟转化膜；采用新型无铬阳极氧化工艺可获得7岬厚的主要结构为MgO及MgAl204的阳极氧化膜；在硅酸盐体系中的微弧氧化处理可获得22IJa'n厚的主要结构为MgO及MgESi04的微弧氧化膜。在上述膜层表面通过直流磁控溅射制备Ti02形成复层膜并经500。C真空退火后，氟转化膜／Ti02复层膜和微弧氧化膜／Ti02复层膜都含有锐钛矿和金红石结构，而阳极氧化膜／Ti02复层膜的主要结构为金红石相及Mg与Ti的氧化物MgTi03。耐蚀结果表明：镁合金基体的白腐蚀电流为6．182x10‘4A／cm2，电荷转

6、移电阻Rt为274fl·cm2，其耐蚀性极差；而氟转化膜、阳极氧化膜与微弧氧化膜均可显著提高基体的耐蚀性，这三种单层膜的耐蚀性优劣顺序为微弧氧化膜>氟转化膜>阳极氧化膜，其中微弧氧化膜的自腐蚀电流为5．876x10。9A／em2，相比基体降低了5个数量级，电荷转移电阻Rt达到了19205fl·em2，其耐蚀性能最优。体外动态凝血时间及血小板粘附实验表明：复层膜的抗凝血性能明显优于单层膜，其中阳极氧化膜／Ti02复层膜的抗凝血性能最优；Ti02薄膜可显著改善血小板粘附的数量、聚集及伪足，极大地提高了合金的血液相容性。表面处理对AZ31B镁合金耐蚀性

7、及血液相容性的影响关键词：AZ31B镁合金，氟转化膜，阳极氧化膜，微弧氧化膜，Ti02薄膜，耐蚀性，血液相容性II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTAsanewkindofbiodegradableboneimplantmaterial，magnesiumalloyattractedmuchattentioninrecentyearsduetoitsexcellentbiocompatibilityandcomprehensivemechanicalproperties．Butsincethecorrosionresistanceofmagne

8、siumalloyistoobad，itdifficulttomeettherequiredservicecycleforhealing