锌及其合金因具有良好的生物相容性和适宜的腐蚀速率,被认为是21世纪最具潜力的可降解生物材料,引起了国内外学者高度重视。锌合金作为可降解生物材料主要存在的不足是其力学性能较差,因此提高锌合金的力学性能成为了医用锌合金走向应用的助推器。本文设计了不同成分的锌镁二元合金和锌镁钙三元合金,并对锌镁钙三元合金进行挤压处理以提高其力学性能。利用金相、硬度、拉伸、电化学测试、失重率测试以及生物相容性测试等方法来评价合金的综合性能,并对合金元素强化机制及合金在模拟体液(PBS)中的腐蚀行为进行了对比研究。由锌镁二元合金组织研究发现,锌镁二元合金在熔炼过程中极易发生不平衡结晶。当镁的质量百分含量低于2%时,合金由α-Zn相和由α-Zn与Mg2Zn11所构成的共晶相组成;当镁含量高于2%时合金主要由α-Zn相和α-Zn与MgZn2相所构成的包晶组织组成;当镁的质量百分含量为2%时合金中有α-Zn相、部分包晶组织以及α-Zn与MgZn2组成的伪共晶组织组成。锌镁二元合金的硬度随着镁含量的增加而增大。电化学测试结果表明ZnMg2的电化学耐腐蚀性能最佳。锌镁钙三元合金的组织研究表明,铸态合金存在严重的组织偏析,经过挤压变形后这种组织偏析基本被消除。锌镁钙的电化腐蚀性能研究表明,铸态合金的电化学性能受组织偏析影响较大,合金元素对电化性能的影响表现不明显。经过挤压变形后,镁元素对合金的电学化学性能影响不大,钙元素在镁含量较低时有利于提高合金的耐蚀性能,而且挤压态合金的耐腐蚀性能明显比铸态好。拉伸实验结果表明,随着镁含量增加,抗拉强度明显提高;锌镁钙三元合金的抗拉强度最大值为440.5MPa,屈服强度最高为169.5MPa,断后延伸率最大为6.08%。锌镁钙的浸泡实验表明,钙元素能有效降低合金的降解速率。生物相容性实验结果表明,锌合金对L-929小鼠成纤细胞呈现无毒的特性,同时低浓度的合金离子可促进小鼠成纤细胞的生长。