镁合金复合材料表面钙磷膜层的制备与腐蚀降解行为研究文献综述
2020-04-18 08:04
1.前言 在生物材料中,金属及其合金在用于修复或替换受损的承重骨骼方面有至关重要的作用[1]。
相比于其他金属或合金与骨骼难以匹配而产生排斥,产生应力屏蔽效应,从而影响其在体内的稳定性,以至于不能长时间在体内停留[2,3,4]。
镁是轻重量的金属,具有与天然人骨相似的物理性质和机械性能[5],可以有效地降低有害的应力屏蔽效应。
镁及镁合金在体内可降解,避免了二次手术的痛苦。
此外Mg2 离子是人体内含量第四的阳离子,并且它的主要存储位置在骨骼中。
由于镁有较高的电负性(Mg2 2e-#8596;Mg,-2.37V),在人体体液中容易迅速讲解;镁在氯离子存在时易发生点蚀[6]。
模拟镁在体液中的腐蚀 阳极反应(氧化) Mg→Mg2 2e (1-1) 阴极反应(还原) 2H2O 2e→2OH- H2 (1-2) 产物形成 Mg2 OH-→Mg (OH)2 (1-3) 总反应 Mg 2H2O→Mg (OH)2 H2 (1-4) 因此可以通过测量氢气的释放速率来计算镁及镁合金的腐蚀速率[7],析氢的速度很快可能延迟骨骼愈合的时间[8]。
因此国内外已广泛开展了降低镁降解速率的研究[5,8-9],通过将其他金属元素或合金以及稀土金属的纳米微粒添加到镁基中,研究其降解行为。
但是由于镁-2.37V的高电负性,仅通过合金的方法难以取得我们想要的结果。
很多研究已经证实任何生物医用植入材料的性能和生物活性均会受到表面处理的影响,比如抛光、氧化、钝化、膜层沉积,离子注入等等[10,11]。
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