科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
医用镁合金植入体在体内服役过程中的降解速率需要与周围组织的愈合速率相匹配,但镁合金的腐蚀降解速率过快,通过微弧氧化涂层的组织结构调控来控制镁合金腐蚀降解速率是有效的方法。此外,涂层镁合金作为临时承载植入体应用时,将受到应力与腐蚀的耦合作用,对于耦合作用下镁合金的机械性能变化规律尚不明确。因此,研究微弧氧化涂层的组织结构调控与不同结构微弧氧化涂层的腐蚀响应,以及模拟腐蚀疲劳服役下涂层镁合金的破坏行为,揭示涂层镁合金的体内降解行为、腐蚀失效形式。对此,主要设计并采用一种尺骨15mm大节段骨缺损模型,将无涂层镁合金、10μm、20μm厚微弧氧化涂层镁合金分别植入到骨缺损环境中,并对不同厚度涂层、不同植入时间下涂层的腐蚀降解行为、骨组织反应进行表征,同时揭示涂层镁合金体内降解失效机理。结果表明,镁合金表面微弧氧化涂层由Mg_2SiO_4、CaSiO_3和MgO相组成。涂层厚度可通过溶液中Ca(H_2PO_4)_2含量与电压参数等调控。在腐蚀与应力的耦合作用下,在高应力载荷、低周循环疲劳区域,由于涂层应力与界面缺陷的作用,涂层试样的疲劳性能低于镁合金;而当应力小于60MPa(或循环寿命大于10~5N)时,由于涂层良好的抗腐蚀作用,10μm厚涂层试样的疲劳寿命高于镁合金。
-
单位材料科学与工程学院; 哈尔滨医科大学附属第二医院; 哈尔滨工业大学
