医用镁合金具有良好的力学性能、生物相容性和生物降解性,作为一种新型的可降解植入材料,目前已经受到研究者的广泛关注。然而镁及镁合金的耐蚀性较差,在含有腐蚀性Cl-的人体环境中可发生快速降解,使其临床应用受到限制。因此,研发具有可控降解能力的医用镁合金材料具有重大的意义。为了提高镁合金的耐蚀性,本文在课题组前人对介孔45S5生物玻璃的研究基础上,利用化学转化法在镁合金表面制备了植酸化学转化膜,然后采用溶胶-凝胶法结合浸渍提拉技术,在镁合金上获得了介孔45S5生物玻璃/植酸化学转化膜复合涂层。优化了镁合金表面植酸化学转化膜制备工艺,讨论了热处理温度对植酸转化膜形貌、组分及耐蚀性的影响,并利用电化学测试和体外浸泡实验研究了复合涂层包覆镁合金的降解性能。实验结果表明,植酸溶液浓度为0.7 wt%,水浴温度为40°C,水浴时间为40 min时可在镁合金表面获得耐蚀性较好的植酸化学转化膜。植酸溶液pH=4.5时制备的转化膜厚度约4.8μm,与镁基体的结合强度为20.4±3.1 MPa,表面疏松多孔,分散着大量的网状裂纹,裂纹宽度约为7.5~8.4μm。热处理温度对该植酸转化膜有很大的影响,随着热处理温度的升高(150°C、300°C、400°C),转化膜表面的裂纹逐渐自愈合,转化膜包覆镁合金的耐蚀性也逐渐提高。当热处理温度达到300°C时,转化膜的主要成分由无定型的植酸镁络合物氧化分解为晶相Mg2P2O7,400°C热处理后的植酸转化膜厚度约为1.0μm,与镁基体的结合强度为37.9±1.5 MPa,耐蚀性最好:腐蚀电位-1.37 V,腐蚀电流密度1.46×10-5A/cm2,阻抗1249Ω·cm2。植酸溶液的pH=7.5时制备的转化膜厚度约1.1μm,表面结构完整均匀,无开裂。采用此转化膜作中间层,在AZ31镁合金表面制备出了厚度约2μm,表面完整、致密的介孔45S5生物玻璃/植酸化学转化膜复合涂层。两涂层之间、涂层与基体间界面结合均良好。相较于镁合金裸片,复合涂层包覆的镁合金试样腐蚀电位提高了1.49 V,腐蚀电流密度降低了两个数量级,交流阻抗值增加了12倍。显著提高了镁合金的耐蚀性。与单一的介孔45S5生物玻璃涂层及植酸化学转化膜相比,复合涂层更有利于保护镁合金基体,14天的浸泡实验中涂层没有出现剥落现象,并可诱导类羟基磷灰石物质的生成,在提高试样生物性能的同时进一步改善了镁基体的耐腐蚀性。