医用镁合金的性能优化
- 发布时间：2012/12/11 10:57:06
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但是，普通镁合金的生物医学使用存在着在体内降解速率过快的问题。比如在用于骨折的情况下，降解时间只能维持到骨折*，无法维持到让伤口充分愈合的时间，同时还需要处理由腐蚀而产生的组织内气体积聚的问题。目前镁合金医用材料的研究所遇到的zui大困难是如何进一步降低镁合金在体内环境中的降解速度，以便确保在修复器官恢复功能前维持其必要的强韧性。
可见，要拓宽镁合金在生物医学上的应用前景，必须提高镁合金耐蚀性。目前这方面的研究进展有：
一．降低镁合金的杂质含量。杂质含量是影响镁合金耐蚀性的zui重要因素之一，尤其是Fe,Ni,Cu,Co等元素。这些有害元素的含量必须控制在容许极限以下，Fe、Cu、Ni在镁合金中的zui高溶*分别为170×10-6,1000×10-6和5×10-6。一般来说，降低冶金中重金属杂质的含量，可以有效提高合金的耐蚀性能。
二．稀土微合金化。稀土微合金化是开发耐腐蚀镁合金的一个重要方向。镁合金中适量加入轻稀土元素，不但可有效提高合金的耐腐蚀性能和力学性能，同时还有利于提高生物植入体的抗凝血行为。上海交通大学目前已经开发出一种高耐蚀同时具有良好力学性能和生物相容性的医用镁合金材料，该合金的屈服强度zui高可达380MPa，在标准盐雾实验中腐蚀速率为0.25mm/a，超过了迄今为止公开报道的镁合金耐Cl腐蚀的性能，特别是可以实现在Cl介质中的均匀腐蚀降解。目前，该校已成功开发出具有*水平的心血管支架和骨板原型。
三．表面涂层。通过在镁合金表面构筑生物活性涂层，不仅能提高植入物的生物相容性，促使植入体与骨组织间形成直接的化学键性结合，有利于植入体早期稳定和缩短手术后的愈合期，而且可以延缓植入物基体在体液中的腐蚀和降解速率。所使用的涂层材料主要是生物活性陶瓷，也可以是生物活性聚合物。目前的研究主要集中在磷酸钙基生物陶瓷涂层上。
四．等离子体氧化沉积。又称微弧氧化技术，是近几年才发展起来的一项在有色金属表面原位生长氧化物陶瓷层的新技术，可在金属表面形成多孔、耐蚀、耐磨的薄氧化层。已有工作表明，经过微弧氧化表面改性后的镁合金，其耐蚀性及耐磨性均得到显著提高。