第十四届全国表面工程大会

114 / 2022-09-16 09:29:05

AZ31B镁合金表面含Zn涂层的制备及其腐蚀行为研究

AZ31B镁合金，MAO，磷酸锌，耐蚀性

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镁及镁合金因具有良好的生物相容性和自降解性而成为理想的骨科固定材料，但其在生物体内耐腐蚀性差、降解速度快的缺点严重限制了其临床应用。因此，本文采用微弧氧化（MAO）技术在AZ31B镁合金表面原位生长包覆有磷酸锌的MAO复合涂层，从而有效降低镁合金的腐蚀速率，使其自降解速度能够有效匹配骨组织愈合进程。通过利用SEM、EDS和XRD等对MAO涂层微观组织结构及成分组成进行分析、利用电化学阻抗谱和极化曲线表征MAO涂层在SBF溶液中的电化学腐蚀规律、利用盐雾试验表征MAO涂层的长效腐蚀行为。其结果表明包覆有磷酸锌的MAO复合涂层主要由MgO，Mg₃(PO₄)₂和Zn₃(PO₄)₂物相组成，表面微孔数量较少，孔径较小。相较于MAO涂层，包覆有磷酸锌的MAO复合涂层的自腐蚀电位显著正移、腐蚀电流密度降低了约一个数量级，其R_ct值高达5.78×10⁴ Ω·cm²；此外，盐雾试验进行4200 h时，复合涂层表面方才出现点蚀现象，表现出优异的耐蚀性。本研究所制备复合涂层能够显著改善AZ31B镁合金的耐蚀性，在骨科固定材料方面具有良好的临床应用前景。