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摘要
背景：鉴于人体复杂的生理环境，目前降解实验中使用的模拟生理体液种类繁多，因此分析Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解行为具有重要意义。目的：研究Mg-Zn-Ca合金在不同模拟体液中的降解过程和性能变化，明确Ca含量和模拟体液种类对合金的影响。方法：采用熔融挤压成型工艺制备含钙质量分数分别为0.2%,0.5%,1%的Mg-Zn-Ca合金，依次命名为Mg-Zn-0.2Ca、Mg-Zn-0.5Ca、Mg-Zn-1Ca合金，以Mg-Zn合金作为对照。将每种合金分别置于3种模拟体液(生理盐水、PBS和Hank’s液)中，对合金降解过程中的形貌、成分变化、质量损失、pH值及力学性能等进行表征分析。结果与结论：(1)随着降解时间的延长，4种合金表面生成了大量的纳米级片层和柱状结构，主要成分是MgO和Mg(OH)2,4种合金在生理盐水中的降解速度最快，在Hank’s液中的降解速率最慢，在生理盐水中的降解速率快慢为：Mg-Zn <Mg-Zn-0.2Ca <Mg-Zn-0.5Ca <Mg-Zn-1Ca，在PBS和Hank’s液中的降解速率快慢为：Mg-Zn <Mg-Zn-0.2Ca≈Mg-Zn-0.5Ca <Mg-Zn-1Ca；(2)随着降解时间的延长，4种合金都有一定的质量损失，其中在生理盐水中降解最快，在Hank’s液和PBS中降解缓慢，并且在相同模拟体液中，随着合金中钙含量的增加，合金的腐蚀速率明显加快；(3)4种合金降解环境pH值的上升主要集中在1 d内，之后趋缓，在PBS中的pH值上升幅度较其他两种模拟体液大，并且在相同模拟体液中，随着合金中钙含量的增加，降解环境pH值上升显著；(4)在初始状态下，各Mg-Zn-Ca合金的弹性模量均高于Mg-Zn合金；置于模拟体液中后，随着降解时间的延长，4种合金的弹性模量均有所降低，其中在生理盐水中降低最明显；(5)结果显示，Ca加入改善了Mg-Zn合金的力学性能，少量Ca不会加快合金的降解速率，但过量Ca加快了合金的降解速率，降解过程中生理盐水模拟体液对合金力学强度的影响最显著。
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