文献综述
研究背景： 早自19世纪后期开始镁金属就被应用于医学领域的动物试验及临床研究，但其活泼的化学性质导致其腐蚀降解过快， 限制了其临床应用。
20世纪50年代后的几十年间，这类材料的相关的研究报道逐渐淡出了人们的视野。
近十几年来， 随着冶金技术及表面处理技术的不断进步和发展， 同时人们对生物金属材料的更高层次的需求，镁及其合金由于具有适合的综合力学性能、良好的生物相容性能和可降解吸收等特点，在医学应用的研究得到了快速的发展。
1.镁作为生物材料的优势目前，临床上使用的金属材料都存在着各种问题，相比之下，镁及其合金具有一系列优势：(1） 镁在人体内的总含量为25 28 g, 广泛存在于人的骨骼中，约占人体质量的0.05%,是人体必需的常量元素，对生命活动至关重要。
(2） 镁及合金的密度约在1 . 742. 0g/ cm 3 , 与人骨密度1. 82. 1g/ cm 3 相近。
同时镁及其合金的杨氏模量为41 45 GPa, 与人骨的杨氏模量的差异相较于其他金属材料小得多，故把其作为植入物时有效地减轻了应力遮挡效应。
(3) 在大自然中储量最多的元素之中，镁作为其中一员， 在海水和很多矿石中都较多地存在，含量在地壳中排名第六。
我国是镁资源大国， 也导致了其价格的相对低廉，相比其它金属更具市场竞争力。
(4) 镁的标准平衡电位为-2.37V,化学性质非常活泼。
同时其氧化膜疏松多孔，对基体不能起到有效的保护作用，在含有Cl- 的腐蚀介质中腐蚀速度更快。
故由于其高的化学和电化学活性， 镁能够作为生物医用可降解材料，避免愈合后二次手术带给病人的痛苦和经济损失。
由上述的几个特点表明，镁具备优异的生物相容性和生物力学相容性，满足生物医药学对材料的要求，并且镁具有在医学领域广泛应用的潜力。
2.医用镁基材料的降解腐蚀镁的化学性质十分活泼，极易发生钝化，其钝化性能仅次于铝，但是由于镁被氧化后生成的氧化膜疏松多孔不易起到保护基体的作用。
镁及合金在体液中的腐蚀主要以点蚀为主，植入物在体内腐蚀过快将导致在短时间内局部生成大量的氢气和氢氧化镁， 大量的气泡不能被血液循环短时间带走，从而致使在周围组织中产生气囊引起组织坏死，同时大量的Mg(OH)2的 产 生会致使局部环境pH的升高会造成植入物附近严重碱化，影响周围组织细胞的生长，甚至会引起碱中毒。
植入材料在人体内的腐蚀情况比在水溶液中更为复杂， 除了考虑材料自身成分外，还要考虑体内环境、pH值以及人体体液中各离子的影响等因素。
尤其是人体的血液和体液中含有大量对镁腐蚀有重要影响的氯离子。
Cl- 的存在会严重的促进镁的腐蚀，原因是镁金属表面保护膜的稳定性被Cl- 严重的破坏了，保护膜会局部被破坏形成点蚀。
此外，人体进行手术后会因体内的代谢过程和吸收过程导致人体内局部环境下的pH值下降，这些都会加剧植入物在人体内的腐蚀。
研究目的：生物医用材料与人们的健康和生活质量密切相关，在生物医学领域具有重要作用。
镁作为生物材料具有合适的综合力学性能和良好的生物相容性，然而其腐蚀速率过快，限制了其作为生物医用材料的发展。
钙磷涂层在保护金属生物材料方面的应用已经得到了广泛的研究；事实上，一些研究已经揭示了钙-磷涂层与人骨的良好生物相容性以及镁合金的改善的耐腐蚀性。
DCPD(磷酸氢钙)和HA（羟基磷灰石）是两种研究得最多的钙磷涂层可生物降解镁合金的检测。
这些涂层改善了镁合金的耐蚀性和生物相容性，然而，由于它们的多孔结构，HA和DCPD不适用于Mg植入物。
许多研究集中于提高不锈钢的耐腐蚀性钙磷涂层。
在某些情况下(例如，掺氟羟基磷灰石、FHA)，掺杂剂已被用于改性这些涂层，从而提高它们的耐腐蚀性和稳定性。
然而，这些改性涂层仍然是多孔的，尽管比它们的未改性对应物明显更致密和更均匀。
研究方法：电化学沉积法 电化学沉积是一种多功能涂层技术，已广泛用于工程和生物医学领域。
一般来说，三电极体系即AZ31镁合金作为工作电极，铂电极作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极。
钙磷形成的电化学机理如下面的公式：H2PO4-→HPO42- H 2H2O 2e-→H2 2OH- OH- H2PO4-→H2O H2PO4- Ca2 HPO42- 2H2O→CaHPO4 2H2O采用电沉积法在镁合金上沉积的钙磷涂层在临床钛金属种植体上的应用广泛。
电泳电沉积法要调整脉冲电流参数和电解质溶液成分，为了改善生物活性和生物功能，很多人体中的改性元素被掺入到HA涂层中，形成了含硅的羟基磷灰石、含锶的羟基磷灰石、氟化羟基磷灰石和含银的羟基磷灰石复合涂层。
本论文的主要研究内容如下：（1）氟化羟基磷灰石/二氧化钛复合涂层的制备羟基磷灰石是人骨的主要成分，具有优异的生物相容性。
在镁合金表面制备氟化羟基磷灰石涂层可望改善镁合金耐蚀性能、提高镁合金表面的生物活性。
二氧化钛涂层可以有效的对氟化羟基磷灰石进行封孔和增强涂层的机械性能。
（2）耐蚀性能测试运用电化学极化，阻抗，以及浸泡实验等对涂层涂覆镁合金的耐蚀性能进行表征（3）生物相容性表征通过采溶血实验评价涂层的生物相容性。
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资料编号：[578322]
