医用镁合金表面阳极氧化/茶多酚复合转化层耐腐蚀性能研究

作者：李浩; 张皓^*; 申孝龙; 李栋梁; 杨成

来源：表面技术, 2023, 52(01): 196-205.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.01.020

• 镁合金
• 医用材料
• 阳极氧化
• EGCG
• 耐腐蚀能力

目的 在AZ31镁合金表面制备阳极氧化/茶多酚复合转化层，解决医用镁合金在植入环境中降解过快、易导致炎症等问题。方法 使用阳极氧化法在镁合金表面构建阳极氧化(Anodization)层，之后在阳极氧化层上通过浸泡法制备多酚转化层，得到复合转化层，多酚选择表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。通过SEM、EDS、XRD、FTIR和XPS对转化层的表面形貌、成分结构进行分析，利用极化曲线、电化学阻抗谱、长期浸泡试验评价转化层的耐腐蚀行为。结果 阳极氧化层内层致密，外层多孔，主要成分为MgO和MgSiO3。在阳极氧化层表面构建EGCG转化层形成复合层后，外层孔洞被填补，且FTIR图谱中出现了EGCG的特征峰。电化学评价结果显示，与AZ31相比，复合转化层的自腐蚀电流密度降低了约2个数量级，高频容抗弧半径显著增大，等效电路模拟后所得极化电阻(Rp)为179.425 k?·cm2，远大于裸材。长期浸泡试验结果显示，复合层可明显控制浸泡过程中溶液p H值的增加，且明显低于其他对照组。浸泡160 h后，表面腐蚀产物最少，具有良好的耐腐蚀性能。结论 采用阳极氧化法和浸泡法在AZ31镁合金表面成功制备了阳极氧化/茶多酚复合层，明显提高了镁基底的耐蚀性能。选用的EGCG来源绿色、价格低廉，且具有抗氧化、抗炎等多重功效，为医用镁合金表面改性提供了一种新方案。

• 单位
  攀枝花学院