Mg-Zn系合金以其突出的生物安全性、良好的力学性能和生物相容性成为可降解镁基材料研究领域的重要研究方向之一。但Mg-Zn合金的力学性能和腐蚀速率仍然无法满足可降解金属材料的临床使用要求。因此,本课题以获得优异力学性能和良好耐蚀性为目标,通过合金化、添加陶瓷颗粒制备复合材料、三辊螺旋轧制和热挤压塑性变形及表面处理等方法,以期获得具有良好综合性能的可降解镁基复合材料。采用先进的材料表征手段及分析测试技术,研究了热加工过程中镁基复合材料的塑性变形行为,探索了三辊螺旋轧制对MgO/Mg-Zn-Ca纳米复合材料组织演变、力学性能及耐蚀性的影响,分析了纳米MgO颗粒和Na Mg F₃膜层Mg-Zn-Ca合金体内外腐蚀行为的调控作用及其提高耐蚀性的机理。1、通过分析β-TCP对Mg-Zn-Zr合金热压缩变形行为和组织演变的影响及MgO对Mg-Zn-Ca合金（MZC）热压缩变形行为的作用和机理发现,陶瓷颗粒的加入使复合材料的晶粒细化、组织更均匀并能促进动态再结晶（DRX）的过程,但是纳米β-TCP陶瓷颗粒的添加提高了复合材料热变形的应力敏感性和抗变形性,降低了塑性。而纳米MgO颗粒的添加降低了热变形过程中的应力敏感性和抗变形性,提高了MZC的塑性。β-TCP/Mg-Zn-Zr和MgO/Mg-Zn-Ca复合材料的最大功率耗散率分别为37%和43%,因此MgO/Mg-Zn-Ca具有更好的可加工性。在后续的实验中选择x MgO/Mg-Zn-Ca为研究对象。2、通过对预挤压的MZC和0.3MgO/Mg-3Zn-0.2Ca（MZCM）（wt.%）进行三辊螺旋轧制塑性变形后发现,具有双峰晶粒结构的MZCM和MZC螺旋轧制后的组织变为从边缘到中心的梯度微观结构。三辊螺旋轧制后材料的织构类型发生了改变,并且三辊螺旋轧制后MZCM的织构强度高于MZC,其伸长率增加到32.4%。三辊螺旋轧制后的MZCM浸泡在Hanks’溶液中的腐蚀速率低于MZC,两种材料的腐蚀机理不同。且第二相的电势高于镁基体,会形成电偶腐蚀并优先腐蚀镁基体。3、为提高材料的耐蚀性,将MZC合金在Na F溶液中进行表面处理后得到了Na Mg F₃膜层,这种膜层是均匀致密的且提高了试样表面与水的接触角,从而提高了材料的耐腐蚀性能。Na Mg F₃膜层MZC在Hanks’溶液中的腐蚀速率为0.4mm/y,已满足镁合金作为可降解骨修复材料在体外浸泡实验中腐蚀速度小于0.5mm/y的性能要求。Na Mg F₃膜层能在体外浸泡和体内植入实验中的保护作用分别达到15-30天和8-12周。植入12周后,Na Mg F₃膜层MZC试样仍然具有164.2MPa的抗压强度和14.1%最大压缩应变,能为患者的骨愈合提供足够的力学性能支撑。因此,表面制备Na Mg F₃膜层的MZC试样表现出优良的耐腐蚀性、稳定的力学性能、促成骨作用及良好的生物相容性。