镁合金表面层层组装PSS/PAH膜诱导钙磷涂层

目的镁合金具有良好的生物相容性和可降解性,作为生物医用材料具有广泛的应用前景。有效地提高镁合金的耐蚀性能,对镁合金作为医用材料具有重要意义。方法利用浸泡法在AZ31镁合金基体表面层层组装制备聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、聚丙烯胺盐酸盐(PAH)多层膜,并将获得的样品采用水热法在Ca(NO)_3、NaH_2PO_4、Na_2CO_3溶液中诱导钙磷涂层(羟基磷灰石)的形成。利用高分辨扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱对Ca-P/(PAH/PSS)5/Mg复合膜层的表面形貌、化学成分进行了表征,通过析氢和电化学实验(包括极化曲线及阻抗谱)研究了Ca-P/(PAH/PSS)5/Mg涂层的耐腐蚀性能。结果Ca-P/(PAH/PSS)5/Mg膜层厚度约为7.67μm,表现为立体叶草状,在镁合金表面紧密排列。Ca-P/(PAH/PSS)5/Mg涂层耐蚀性提高一个数量级,其腐蚀电流密度从镁合金AZ31的3.69×10–5 A/cm2降低到1.61×10–6 A/cm~2,同时析氢速率降低。结论该涂层可以有效地提高镁合金的耐蚀性能,其成因则主要归功于组装的两种聚电解质的类生物矿化作用。这种诱导所得钙磷膜层对镁合金在生物医用领域的应用提供了新的思路。