可降解金属Mg-Nd-Zn-Zr镁合金的降解行为

摘要

背景：添加合金元素是改变镁合金微观结构和控制镁合金降解行为的有效方法。目的：探讨Mg-Nd-Zn-Zr镁合金体内外的降解行为。方法：①体外静态浸泡实验：在（37.0±0.5）℃条件下,将Mg-Nd-Zn-Zr镁合金和纯镁各6个样品分别浸入250 mL模拟体液中,浸泡过程中不搅拌振荡。静态浸泡第3,7,30天后从模拟体液中取出试样,扫描电镜及能谱分析分析Mg-Nd-Zn-Zr镁合金在模拟体液中的降解行为。②体内植入实验：在成年新西兰兔左侧股骨钻孔,实验组植入Mg-Nd-Zn-Zr镁合金,对照组植入钛合金,空白对照组不植入任何内植物。植入后1,2,4,8周,通过X射线观察内植物的位置及降解行为;植入后4,8周,通过扫描电镜观察Mg-Nd-Zn-Zr镁合金表面腐蚀产物,通过元素能谱分析腐蚀产物的成分,并计算材料降解速率。结果与结论：①M g-Nd-Zn-Zr镁合金浸泡于模拟体液中不同时间点的降解速率均低于纯镁组;浸泡30 d后,沉积于Mg-Nd-Zn-Zr镁合金表面的腐蚀产物主要是氧、碳、钠、镁、钙、磷和氯,去除腐蚀产物后Mg-Nd-Zn-Zr镁合金和纯镁表面均有腐蚀坑,但Mg-Nd-Zn-Zr镁合金表面腐蚀坑体积更小,分布更均匀,表明Mg-Nd-Zn-Zr镁合金和纯镁存在不同的腐蚀形式。②M g-Nd-Zn-Zr镁合金植入动物体内后随时间延长逐渐降解,材料表面腐蚀产物及成分类似于体外浸泡实验。