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近些年,可降解生物医用金属材料因其无法替代的力学性能和在体内优良的可降解性,越来越引起材料学界和医学界的广泛关注。在可降解金属中,除了Mg和Fe外,金属Zn作为人体成骨的必需元素以及其在体内适宜的降解速率,有望成为新一代的可降解医用金属材料。另外,金属Ag由于具有良好的生物相容性和杀菌性能,因此Zn-Ag合金有望成为降解速率适宜、力学性能优异且具备抑菌杀菌功能的可降解生物医用金属材料。本课题以商业铸态纯Zn和纯Ag为原料,利用铸造法制备了Ag含量不同的Zn-Ag合金,并对Zn-Ag合金的显微组织、力学性能、在体外的降解性能以及抑菌杀菌性能等进行了表征和研究。光学显微镜和扫描电子显微镜观察结果表明,当Zn-Ag合金中Ag质量分数低于3.5 wt.%时,Zn-Ag合金具有层片状的显微组织,且Ag含量越高晶粒越细。当Ag含量超过3.5 wt.%时,Zn-Ag合金的显微组织转变为树枝晶,且Ag含量达到4.5 wt.%时,树枝晶明显细化。利用SHT5305微机控制电液伺服万能试验机和HMV-2T型显微硬度计对Zn-Ag合金力学性能进行测定,结果表明合金中随着Ag含量的增加,Zn-Ag合金的力学性能明显提高,压缩屈服强度由92.39 MPa(铸态纯锌)增加至251.02 MPa(Zn-4.5Ag),维氏硬度由37 HV(铸态纯锌)增加至85 HV(Zn-6Ag)。利用模拟体液浸泡方法和电化学方法对Zn-Ag合金在体外的生物降解性能进行了研究,结果表明,且当Ag含量为1.5 wt.%时腐蚀失重比达到最大。当Zn-Ag合金中银含量由3.5 wt.%增加到6 wt.%时,基体相(Zn固溶体)腐蚀严重,而合金中的第二相AgZn3则具有良好的耐蚀性。另外,模拟体液浸泡实验结果表明,沉积在Zn-Ag合金表面的腐蚀产物主要为含Ca、P的化合物。这表明Zn-Ag合金能够有效地诱导Ca、P沉积,具有良好的生物活性。利用大肠杆菌以浸渍法测试Zn-Ag合金的抑菌杀菌性能结果表明,Zn-Ag合金表现出了良好的抑菌和杀菌性能,且随Ag含量增加抗菌率升高,当Ag含量增加至6 wt.%时,抗菌率达到100%。综上,本课题制备的Zn-Ag合金力学性能优异、生物降解速率适宜可控且具备较强的抑菌杀菌功能,有望成为新一代可降解生物医用金属材料。