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镁是人体必需的元素,能参与骨的矿物质代谢和促进骨的形成。镁合金属于轻金属,其密度、弹性模量及压缩屈服强度非常接近骨组织。因此,镁合金作为良好的骨植入材料具有广阔的临床应用前景。但是,镁合金的耐腐蚀性较差,尤其是在含Cl-离子的人体环境中将导致腐蚀加剧。因此,如何提高镁及镁合金的耐腐蚀性成为当前亟需解决的难题。本论文首先采用微弧氧化技术在三种不同电解液体系中对AZ91D医用镁合金进行了表面改性;在此基础上,应用电沉积和碱处理方法在微弧氧化膜层上生成羟基磷灰石(HA)陶瓷涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和相组成进行分析,利用划痕仪测试氧化膜与基底结合强度,用电化学工作站分析氧化膜在模拟人体体液中的耐腐蚀性能,同时采用MTT法检测成骨细胞在不同样品表面的增殖情况。主要获得了如下的研究结果:SEM照片显示在不同电解液体系中所得氧化膜的表面结构不同,在Na2SiO3-KOH电解液体系中所获微弧氧化膜呈现出多孔结构,气孔孔径约为1~10μm,且大小不一;在Na3PO4-NaOH电解液体系中得到的微弧氧化膜表面存在明显裂纹,气孔数量少且孔径较小;在NaAlO2-KF电解液体系中所获微弧氧化膜的表面呈现出团块状和条索状共存的多样化结构。微弧氧化膜层经电沉积和碱处理后膜层表现为剥落的片状结构。XRD结果显示在Na2SiO3-KOH体系中获得的微弧氧化膜层的相结构为MgAl2O4、Mg2Si04和MgO等;在Na3PO4-NaOH体系中获得的微弧氧化膜层的主体相为MgAl2O4、MgO和Mg等;而在NaAlO2-KF体系中获得的微弧氧化膜层的主要相结构MgO和Mg等。将微弧氧化膜层经电沉积和碱处理后膜层主要相结构为羟基磷灰石(HA)。划痕测试证明在3种电解质体系中获得的微弧氧化膜均与基底具有较好的结合力,且在15分钟时氧化膜与基底的结合力最强。电化学腐蚀性能测试表明微弧氧化处理以及结合了微弧氧化和电沉积技术生成的涂层均可显著降低镁合金的腐蚀电流密度,提高了镁合金的耐腐蚀性。MTT结果显示,细胞在培养1天、2天和4天后各实验组细胞的增殖率有统计学意义(P<0.01)。结论:微弧氧化处理以及结合了微弧氧化和电沉积技术生成的涂层可以显著提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,且有利于成骨细胞的增殖,从而提高了镁合金的生物相容性。