引入磁場力提升鎂PEO涂層的耐腐蝕性能獲進展

廣東省科學院生物與醫(yī)學工程研究所智能植介入材料團隊在引入磁場力提升鎂等離子體電解氧化(PEO)涂層的耐腐蝕性能方面取得新進展。

鎂及其合金因其優(yōu)良的生物活性、生物相容性、機械強度、可降解性能，物理性質(zhì)接近骨皮質(zhì)，受到骨移植研究人員的廣泛關(guān)注。但超快的降解率往往導致機械完整性的過早喪失和局部氫氣的積累，限制了其臨床應(yīng)用。因此，合金化、優(yōu)越的加工技術(shù)和表面改性技術(shù)已用于提高鎂及其合金的耐腐蝕性。其中，PEO工藝生產(chǎn)的涂層具有經(jīng)濟、耐腐蝕、硬度高、耐磨、耐高溫高壓、粘附等特點，是提高鎂合金耐腐蝕性能的最實用、最有效的方法之一。但其孔隙率限制了PEO技術(shù)提高鎂及其合金的耐腐蝕性能。

針對這一問題，該研究團隊創(chuàng)新性地在PEO過程中引入了磁場，探討了磁場力在電解質(zhì)中顆粒形成、PEO涂層在鎂上的生長及僅在普通陽極氧化階段涂層生長的影響。研究發(fā)現(xiàn)，磁場力顯著、充分和均勻地改善了電解質(zhì)中的混合成分，通過增加電解質(zhì)的導電性，降低了PEO涂層形成的能量，從而降低了擊穿電壓，進而降低了PEO涂層的孔隙率(從17.52%降至0.58%)和接觸角。

與非磁性作用組相比，磁場力組的腐蝕電流密度下降了一個數(shù)量級。較低的孔隙率能抑制腐蝕介質(zhì)滲入涂層的內(nèi)部區(qū)域，及隨后向下滲入基材的進程，從而提高涂層的耐腐蝕性能。在磁場力下長時間制備的帶PEO涂層的鎂比不含涂層和其他涂層的降解程度要低。

該研究發(fā)現(xiàn)在制備PEO涂層時引入磁場力可作為一種新方法來解決孔隙率缺陷，從而提高鎂的耐腐蝕性，使其更適合于骨科植入物，拓寬PEO涂層的應(yīng)用范圍。

(來源：中國科學報)