电源模式对镁合金微弧氧化生物膜层性能的影响

王泽鑫，顾钧杰，齐 芳，陈靓瑜，叶 飞，张正一，Maksym Bobrov，芦 笙

(1.江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212003；2.浙江三一装备有限公司，浙江 湖州 313028；3.Department of Material Science and Technology of Metals，Admiral Makarov National University of Shipbuilding Institute，Nikolaev Nikolaev 54025)

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随着现代医学的发展，传统医用材料已无法满足医学需求，生物医用材料逐渐进入人们的视野中。生物植入材料主要作用于人体体内，既要满足复杂的力学、生物性能，还要满足不能在人体内产生对细胞有毒害的离子的要求[1-3]。镁的密度与力学性能接近人骨组织，同时由于其具有良好的安全性、生物相容性以及可降解吸收等一系列良好的生物学作用被人们所重视，在国内已被当做新型医用植入材料[4]应用于人体。但镁合金化学性质不稳定，电极电位低，在人体中易产生电偶腐蚀和点蚀致使其腐蚀降解速率过快，不能与人骨完全修复的速度相匹配，限制了镁合金的广泛应用。当前生物医用镁合金植入体研究的重点集中在如何降低其腐蚀速率，提高耐蚀性及生物相容性等方面[5-7]。为提高镁合金的耐蚀性能，通常利用化学转化处理、电镀、阳极氧化、气相沉积、有机涂层、微弧氧化等表面改性技术[8]来提高其耐蚀性[9-12]。其中微弧氧化是在基体表面原位生长形成陶瓷层的新型表面改性技术，膜层结合力好且膜层质量优异，能够有效提高基体的耐蚀性。将微弧氧化技术运用在镁合金表面，能够使镁合金表面生成一层生物膜层，有效提高镁合金耐蚀性和生物活性。由于微弧氧化膜层性能受电解液体系、电参数、电源模式的影响较大[13-17]，所以选择合理的电解液、电源模式和电参数是微弧氧化技术的关键[18]。……