超声-微弧氧化医用镁合金体外降解性研究

曲立杰^1,2，李慕勤^1,2，刘苗³，庄明辉²，马臣²，张二林²

1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2. 佳木斯大学黑龙江省高校生物医学材料重点实验室3. 佳木斯大学口腔医学院

摘 要：利用声电化学原理,将超声波引入到微弧氧化过程中处理医用镁合金,以提高其耐蚀性能。采用40 kHz功率分别为0、60、90、120、150、180 W的超声波,研究超声波功率对涂层在生理盐水中耐蚀性能的影响。测定涂层的接触角,研究涂层亲水与疏水性能。利用电化学腐蚀方法测定镁合金平衡腐蚀电位、电流密度和线性极化电阻。采用SEM、EDX和XRD对涂层的表面及断面形貌、涂层表面及腐蚀涂层表面的钙磷比率、腐蚀产物的相组成进行分析。结果表明:超声波增加了涂层及腐蚀层表面的钙磷比率,从而可以提高涂层材料的生物活性,同时还提高了微弧氧化生物涂层的耐蚀性能。与未加入超声波处理的微弧氧化镁合金的耐蚀性相比,当超声波功率为120 W时,微弧氧化涂层的接触角达到最大值91.95o,具有疏水性,腐蚀平衡电位–0.404 V,其较基体的腐蚀电位提高了1.032 V,其线性极化电阻达到最大值,耐蚀性能最佳。

关键词：超声波;微弧氧化;镁合金;生物活性;耐蚀性能;