镁合金具有良好的力学相容性和生物相容性,是理想的生物医用材料。因此生物医用镁合金受到世界范围内生物材料工作者越来越多的关注,并为此进行了大量实验及临床研究。但迄今为止还没有突破性的进展。究其原因主要是因为镁合金在人体环境中降解速度过快且不可控,造成镁合金制成的生物医用材料在服役期间无法保持必须的机械完整性,造成植入失败。如何改善镁合金的力学性能及提高其耐腐蚀性就成为了现阶段镁合金作为生物医用材料的研究热点。为进一步探寻和开发具有临床实用价值的可降解生物医用镁合金,本课题选取了无毒且具有良好的生物相容性的金属元素Ca和Nd作为合金组元。在明确Ca元素对合金性能影响规律的前提下,以Nd元素相对含量为切入点实现合金成分优化设计,利用真空感应熔炼,采用金属模浇铸制备了Mg-Ca-Nd三元合金,使用热处理手段对合金进行改性。并对铸态和热处理态合金进行微观组织分析、力学性能检测及断口形貌分析,以力学性能为筛选标准,筛选出经热处理后力学性能表现最好的一组合金,对其采用浸泡实验和电化学测试技术研究镁合金的腐蚀性能与机理。浸泡实验主要通过在每个时间节点溶液的pH值和平均腐蚀速率的测定来评定镁合金耐蚀性能。研究结果表明：随着Nd含量的增加铸态的Mg-0.8Ca合金组织得到明显细化,尤其当Nd含量为3%时,晶粒尺寸达到10-20μm为晶粒尺寸最小；同时合金的抗拉强度和硬度都同时得到了提高,其综合性能达到最大值,抗拉强度和韦氏显微硬度为101Mpa和76。热处理实验是建立在铸态实验基础上的,是针对铸态试验中优选出的Mg-0.8Ca-3Nd合金进行的。经固溶处理和时效处理后,合金组织与第二相形态变化明显,力学性能改善显著。其中Mg-0.8Ca-3Nd合金经540℃固溶处理后抗拉强度为148.5Mpa,经250℃时效处理后的抗拉强度提升为180.5Mpa,同时经固溶时效处理后的合金的显微硬度也得到很大提升,为110。为了研究镁合金的腐蚀性能与机理,本课题对不同状态的Mg-0.8Ca-3Nd合金进行浸泡实验和电化学实验。浸泡实验发现：固溶时效态合金的耐蚀性较好,其次是固溶态,而铸态较差。对腐蚀形貌进行微观组织观察发现在浸泡腐蚀过程中铸态合金存在着严重的局部腐蚀,相比较而言,固溶态合金以及固溶时效态合金因为组织更加均匀,热处理后的合金表现出相对均匀的全面腐蚀。而且不论是铸态,还是固溶态以及固溶时效态合金,其腐蚀区域内均有逐渐向纵深发展的腐蚀趋势,其中铸态合金的腐蚀区内已形成了腐蚀台阶。电化学实验发现：对比分析电化学腐蚀速率和腐蚀电流密度,发现固溶时效态Mg-0.8Ca-3Nd合金的耐腐蚀效果最佳,而且合金在浸泡过程中的腐蚀电流密度无波动,也即电化学腐蚀速率无突变,说明合金的降解具有可预见性,因此合金在降解过程中可以实现降解可控。