AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究.pdf

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1、第36卷第2期武汉理工大学学报Vo1．36No．22014年2月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECIINOLOGYFeb．2014doi：10．3963／j．issn．1671—4431．2014．02．005AZ31镁合金在Hank’S仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究张春艳，刘成龙，杨惠，张露瑶(重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆400050)摘要：为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为，采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’S仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形

2、成过程；利用扫描电子显微镜(SEM)和x射线能谱仪(EDs)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明：镁合金AZ31在Hank’S溶液中浸泡最初10min，表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段，腐蚀过程中除Mg的溶解过程外，还有HP0、HP0i一、POi、Ca在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多，表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。关键词：镁合金AZ31；生物材料；Hank’S溶液；电化学阻抗谱；腐蚀行为中图分类号：TG174．45文献标识码：

3、A文章编号：1671—4431(2014)020021—05StudyonElectrochemicalCorrosionPropertyofMagnesiumAlloyAZ31inHank’SSolutionsZHANGChun-yan，LIUCheng—long，lrANGHui，ZHANGL一yao(schoolofMaterialsScienceandEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400050，China)Abstract：Inordertostud

4、ythecorrosionbehaviorofthemagnesiumalloyinthehumanbodyphysiologicalenviron—ment，theelectrochemicalcorrosionbehaviorsandcorrosionprocessoftheAZ31magnesiumalloyinHank’Ssolutionwereestimatedbyusinganodicpolarizationmeasurementsandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)．

5、Themorpholo—giesandcompositionsofthecorrosionproductswereinvestigatedbymeansofSEM，EDSandXRD．Theexperimentalre—suhshowedthatthepassivefilmofMgOwasformedonmagnesiumalloyAZ31intheinitialimmersionof10minutes．Thecorrosionprocessexperiencedinductionanddevelopmentofcorrosivep

6、ittingandformationofcorrosionproductlay—er~Inadditiontothedissolutionofmagnesium，theadsorptionanddesorptionreactionsofHzPO4、HPO24一、P0；～、Ca2werealsoinvolvedinthecorrosionprocess．Therearemoresedimentofcalciumphosphateatthecorrosionlocationofmagnesiumalloy，showingthatthed

7、issolutionofmagnesiumionspromotesthedepositionofcalciumphosphate．Keywords：magnesiumalloyAZ31；biomaterials；Hank’Ssolutions；electrochemicalimpedancespectroscopy；corrosionbehavior镁合金具有良好的生物相容性、力学相容性、可降解性能以及骨诱导能力，作为新型可降解骨植人材料已受到广泛的关注L1]。在众多的镁合金中，镁合金AZ31具有优良的力学性能和耐蚀性能以及较高的应

8、力腐蚀抗力，是最为普遍研究和使用的成型镁合金之一[3-引。且镁合金AZ31中Al含量较低，在非承重骨镁合金AZ31植入器件(包括X型骨板和两个骨螺钉)中，铝的含量仅为12．0mg

9、5]。植入器件完全降解的周期高于24周，铝的释放远低于