生物医用镁合金的腐蚀与防护研究进展

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1、生物医用镁合金的腐蚀与防护研究进展摘要由于具有优异的力学性能、生物相容性和可降解性，镁及其合金成为一种极具潜力的生物医用可降解金属植入材料，并且是目前该领域的研究热点。但由于镁及其合金具有较快的腐蚀速率，严重制约了其在临床上的应用。因此开发高强度、高韧性、高耐蚀且降解行为可控的高性能镁合金迫在眉睫。本文结合近五年积累的众位科研人员关于医用镁合金腐蚀与防护的研究资料，在此基础上综述了生物医用可降解镁合金的最新研究进展，分别详细介绍了镁及其合金作为生物医用材料的优势与不足、腐蚀机理，腐蚀的表征技术和腐蚀的防护技术的相关研究，并一定程度上分析了未来医用镁合金发展中需

2、要解决的问题和未来发展方向。关键词：镁合金；生物医用；腐蚀；防护ABSTRACTDuetotheexcellentmechanicalproperties,biocompatibilityanddegradability,magnesiumanditsalloysbecomeapotentialbiomedicaldegradableimplantmaterials,whichistheresearchfocusinthefield.However,thecorrosionrateofmagnesiumanditsalloysisfaster,whichsev

3、erelyrestrictitsclinicalapplication.Sothedevelopmentofhighstrength,hightoughness,highcorrosionresistanceandcontrollabledegradationbehaviorofhighperformancemagnesiumalloysisimminent.Combiningwithnearlyfiveyearsofaccumulationofmedicalresearchdataaboutcorrosionandprotectionofthemagnesi

4、umalloywhichismadeby researchers,onwhichthispapersummarizesthelatestresearchprogressofmagnesiumanditsalloyswasintroducedindetail,suchastheadvantagesanddisadvantagesofbiomedicalmaterials,corrosionmechanism,characterizationofcorrosionandcorrosionprotectiontechnologyresearch,andtosomee

5、xtent,theanalysisoftheproblemsneedtobesolvedinthedevelopmentoffuturemedicalmagnesiumalloysandthefuturedevelopmentdirection.KeyWords:magnesiumalloys;biomedical;corrosion;protection文献综述作为材料的一个重要分支，生物医用材料(Biomedicalmaterials)的发展和应用关系到人类的生命健康和社会文明的进步，正吸引着越来越多的关注。生物医用材料又称生物材料(Biomaterial

6、s)，它是指一类应用于人体的诊断和治疗，在生物体生理系统控制下部分或完全替代生物体某一复杂生理功能的物质。如图1-1所示，目前生物医用材料已经广泛应用于人体的治疗和诊断:除脑组织和大部分内分泌系统之外，人体的绝大多数器官或组织都可以采用生物医用材料进行功能性替代[1]。图1-1生物材料在人体中的应用Fig.1-1Applicationofbiomaterialsinhumanbod目前，镁合金作为医用植入材料，与现有已经进入临床使用的医用金属材料相比，具有以下的优势[2]:良好的生物相容性；可在体内降解，无需二次手术；与人骨的密度、力学性能相近，避免了应力遮挡

7、效应。不过镁合金较差的耐腐蚀性限制了它的应用和发展。并且迄今为止，将镁及镁合金应用于骨科医疗领域已经有很长历史。生物医用镁合金在最近几年更成为了研究热点。1镁合金在生理环境的腐蚀机理镁及镁合金作为可降解植入材料在生物环境下发生的腐蚀主要可以分为以下几种[1]。1.1点腐蚀19镁合金的腐蚀一般会从基相开始，且表现为点腐蚀，即使是单相镁，在外加极作用下，发生腐蚀的主要形式仍为局部腐蚀。一般情况下，镁合金在中性或碱性溶液中较易发生点腐蚀，而重金属污染物则会加快其点腐蚀过程。1.2晶间腐蚀镁及镁合金能够抵御严重晶间腐蚀的发生，晶间腐蚀一般不会形成渗入粒内部的腐蚀形态。

8、这是由于大部分镁合金中的第二相分布于晶