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摘要镁及其合金作为生物医用骨植入可降解金属材料展现出许多优势，包括与天然骨有着相似的机械力学性能、良好的生物相容性、生物可降解性、骨诱导作用等。然而，由于其耐蚀性差，在骨折部位完全愈合之前，易导致植入体力学性能下降从而失去对骨折部位的保护作用。因此，提高镁合金的耐蚀性能，是目前可降解镁合金骨植入生物材料急需解决的关键问题。<br>　　本研究采用课题组前期开发的Mg-Zn-Ca镁合金为基体材料，首次通过微弧氧化（MAO）/脉冲电沉积复合工艺在其表面制备MAO/（Zn-CaP）复合涂层。使用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）等分析方法对涂层的显微结构及物相组成进行表征，研究复合涂层的最优工艺参数，并提出复合涂层的形成机制。以 Mg-Zn-Ca 基体和 MAO 层为对照，研究复合涂层在模拟体液（SBF），浸泡过程中的耐蚀性变化规律及降解过程，并建立复合涂层降解模型。此外，通过体外细胞相容性和血液相容性实验，对复合涂层的体外生物学特性进行表征，研究Zn元素对复合涂层生物学特性的影响。该研究为骨植入镁合金表面涂层的设计与开发提供理论指导。<br>　　（1 ）首次使用微弧氧化/脉冲电沉积复合工艺在镁合金表面制备 MAO/（Zn-CaP）复合涂层。所得最优工艺参数为：含锌量15%、沉积时间30分钟、电流密度10m A/cm2。复合涂层致密均匀，主要成分为CaZn2(PO4)2·2H2O；电沉积所得晶体与MAO层中微孔形成机械嵌和，复合涂层与基体间结合强度为27.7 MPa。复合涂层厚度为 13±0.4 μm；与 MAO 涂层相比，复合涂层润湿角为31.49°±0.87°，润湿性较好。同时，探讨了Zn-CaP涂层沉积时在MAO涂层上的形成机制：Zn-CaP 晶核在 MAO 涂层上随机形成?晶核长大变成晶粒簇?晶粒簇不断长大同时伴有新晶粒产生?晶粒簇相互接触，最终封住微孔同时铺满试样表面。<br>　　（2）与镁合金裸基体相比，复合涂层的腐蚀电流密度降低2个数量级，自腐蚀电位提高约40 mV；同时，与裸基体和MAO层相比，复合涂层析氢速率和失重速率最低。在 SBF 浸泡过程中，复合涂层试样表面可观察到新生的钙磷盐沉积晶体，表明其具有一定的诱导新骨生成能力。通过分析降解过程中涂层等效电路结构，建立复合涂层在SBF中的降解模型：Zn-CaP结晶体降解同时诱导新生CaP盐?结晶体之间搭接缝隙裸漏，新生CaP盐增多?搭接缝隙扩展，新生CaP盐发生降解?结晶体降解完全，以MAO涂层的降解模式继续进行。<br>　　（3）参照国标GB/T 16886.5-2016对复合涂层的细胞毒性进行测试，结果显示复合涂层有效降低了裸基体的细胞毒性，细胞毒性等级为 1 级符合国家标准；通过细胞染色和粘附实验结果表明，细胞在复合涂层上较为铺展，且伴有较多的伪足生成，细胞增殖实验表明复合涂层能够促进细胞增殖，表现出很好的细胞相容性；通过血小板粘附和人纤维蛋白原变形实验，结果表明复合涂层能够很好的促进血小板的粘附与激活，有利于促进创口快速结痂，进而促进骨愈合。<br>　　本研究通过微弧氧化/脉冲电沉积复合工艺成功制备致密均匀的MAO/（Zn-CaP）复合涂层，该涂层能够有效改善镁合金表面涂层结合强度普遍偏低、涂层耐蚀性不佳的问题；同时，通过引入Zn元素，提高涂层的生物学性能，加速新骨生成及骨损伤处愈合，协调镁合金自身降解速率与骨愈合时间之间不匹配性，为骨植入镁合金表面涂层的设计与开发提供理论指导。