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摘要由于拥有与人骨相似的弹性模量、高强度以及在人体中释放Mg2+的低毒性，镁合金作为可生物降解的骨植入材料正受到广泛研究。然而，由于其耐腐蚀性极差，限制了镁基材料应用。当镁合金浸入生理环境中时，表面会形成疏松的Mg(OH)2层，不能为基体提供足够的保护，在人骨还未修复前就丧失了其机械支撑性能，而且腐蚀所产生的H2会影响植入体和骨组织之间的连接性能。表面改性由于加工参数的可控性、产品质量稳定、能耗低、良好的环境友好性而被广泛应用于提高镁合金的耐蚀性。<br>　　在镁合金上制备膜层有望在早期有效保护基体，且植入物应无毒、可生物降解。此外，Mg植入物材料在愈合后应逐渐溶解在人体中。众所周知，Ca和P是骨矿物质的主要元素，所以Ca-Ph膜层在骨替代和骨科材料的生物医学应用中具有特殊的应用价值，所有的Ca-Ph相(Ca10(PO4)6(OH)2、CaHPO4·2H2O、Ca8(HPO4)2(PO4)4·5H2O))都具有良好的生物活性和生物相容性。<br>　　本文应用化学转化法在镁合金表面制备了钙磷膜层(Ca-Ph膜层)和掺氟的钙磷膜层(F-CaP)，并在模拟体液中进行后续的电化学和浸泡试验等对其腐蚀降解行为进行系统研究。<br>　　(1)应用化学转化法在AZ31镁合金表面制备了Ca-Ph膜层，研究了温度和时间对膜层组织以及膜层对镁合金降解性能的影响。结果表明膜层的表面形貌受到温度的显著影响，最密集的细长HA(Ca10(PO4)6(OH)2)出现在80℃，HA的热力学稳定性导致浸泡初始阶段在SBF(SimulatedBodyFluid)中有较低的析氢量，但由于膜层对基底的粘附不良，其保护能力随着浸泡时间的增加而丧失。而在60℃经5h处理获得的膜层具有最佳的耐腐蚀性能，表明膜层厚度与完整性对耐蚀性有巨大影响。<br>　　(2)在Ca-Ph处理溶液中引入氟离子，制备了组织更加稳定的F-CaP膜层，探究了不同温度和掺氟量对氟转化膜的形貌、成分及膜层对镁合金降解性能的影响。试验结发现，F-CaP膜层具有比Ca-Ph膜层更高的耐蚀性能。掺氟量对F-CaP膜层的形貌与耐蚀性有较大影响，0.5M掺氟量的样品表现出最好的耐蚀性能和最完整致密的膜层。<br>　　(3)温度对F-CaP膜层形貌有极大影响。温度升高会加快反应中离子的扩散速度，导致膜层紧凑致密。但当温度过高时，在反应过程中产生的H2将会占据晶体生长的空间，使有些位置无法被膜层包覆，并在破裂时产生冲击力，促使已形成的膜层脱落溶解，耐蚀性降低。<br>　　(4)利用碱性环境会促进DCPD(CaHPO4·2H2O)转化为更具热力学稳定性的HA这一性质，将已获得的Ca-Ph和F-CaP膜层应用碱热处理方法转化为HA和FHA膜层，以期进一步降低镁合金的腐蚀速率。经2h的碱热处理后，不论是Ca-Ph还是F-CaP膜层都获得了更为均匀致密的膜层结构，耐蚀性也有了更为明显的改善。由于掺入了氟离子，2h碱热处理后所得FHA膜层表现出比HA膜层更致密的形貌，耐蚀性也有了极大提高。<br>　　(5)不同条件所制备的Ca-Ph膜层都表现出强于基体的良好耐蚀性，在60℃经5h制备的膜层具有最佳的耐腐蚀性能，但处理时间过长。而经碱热处理所得F-CaP膜层，处理时间短，所得样品耐蚀性较高，是更适用的处理方法。