镁合金生物陶瓷复合涂层的制备与性能研究的中期报告.docx

镁合金生物陶瓷复合涂层的制备与性能研究的中期报告 一、引言 目前，镁合金因其低密度、高比强度和良好的生物相容性等优异特性而被广泛研究和应用。然而，由于其高化学活性，易在生物环境中发生腐蚀，从而影响其机械性能和生物相容性。为了改善镁合金的性能，研究者们开展了大量的研究工作。其中，镁合金生物陶瓷复合涂层技术因其可提高镁合金的耐腐蚀性、生物相容性和力学性能等方面的优异表现而备受关注。 本报告介绍了镁合金生物陶瓷复合涂层的制备与性能研究的中期成果，具体内容如下。 二、制备方法 本研究采用电化学沉积法制备镁合金生物陶瓷复合涂层。具体步骤如下： （1）制备电解液。以去离子水为溶剂，加入适量的氯化钙、氧化镁和氢氧化钠，配制成电解液。 （2）制备工作电极。将镁合金切割成适当的尺寸，经过机械抛光和超声清洗后，用铜线连接到电源上，作为工作电极。 （3）镁合金生物陶瓷复合涂层的电化学沉积。将工作电极置于电解液中，接通电源，进行电化学沉积。在电沉积过程中，氯化钙和氧化镁分别提供离子，随着电流的通过，在镁合金表面沉积出一层厚度约为50 μm的生物陶瓷层。在生物陶瓷层形成的同时，也有少量的氢氧化镁沉积在镁合金表面上，形成一层致密的氧化镁层，起到保护镁合金的作用。 （4）复合涂层的热处理。将电化学沉积得到的镁合金生物陶瓷复合涂层进行热处理，使其在高温条件下形成较为完整的结晶相。热处理温度为500 ℃，处理时间为2 h。 三、性能测试 为了评价镁合金生物陶瓷复合涂层的性能，进行了以下测试。 （1）表面形貌观察。利用扫描电镜观察复合涂层的表面形貌，可以看到生物陶瓷层具有致密的晶格结构，表面光滑且无明显缺陷。 （2）电化学腐蚀性能测试。通过浸泡试验和极化曲线测试分别测试复合涂层和镁合金的电化学腐蚀性能，结果显示复合涂层的耐腐蚀性能明显优于裸露的镁合金。 （3）生物学性能测试。采用细胞培养法和动物实验法评价复合涂层的细胞相容性和生物相容性。细胞培养结果表明，复合涂层对人体成纤维细胞没有显著的毒性和细胞损伤；动物实验结果表明，复合涂层可促进骨细胞的生长和骨愈合。 四、结论 本研究采用电化学沉积法制备了一种镁合金生物陶瓷复合涂层，并对其性能进行了测试。结果表明该复合涂层具有良好的耐腐蚀性、生物相容性和力学性能等优良特性，具有很好的应用前景。