1 镁合金表面改性技术及原理

由于镁合金的耐蚀性和耐磨性差，限制其在生物领域的应用。镁合金可以通过表面处理工艺来提高其耐蚀性，所以目前的研究注重于在镁合金表面进行处理来提高其表面性能。现今常用的表面处理方法有化学转化、热喷涂、气相沉积、电镀、阳极氧化等方法。86491

镁合金化学转化[10]是利用化学方法在镁合金的表面形成一层化学转化膜，这种方法会使镁合金表面成膜均匀、投资少、容易操作、能耗少、设备简单、成本低。这种方法简单而且缺点少，能够避免用其他的方法生产时产生的一些弊端。可以使一些盐类和有机物在镁合金表面形成多种化学转化膜，可以很好的用于工业生产。

热喷涂工艺[11]是将热喷涂材料经热源加热至熔化或半熔化状态，用高压气流令其雾化并喷射于工件上，从而形成涂层的一种表面加工方法。金属喷涂层与工件之间和喷涂层微粒之间的结合，都是机械结合或微冶金结合，故结合力比较好，是较好的表面处理方法。

气相沉积技术是获得表面性能的一种新技术，这种方法分两个步骤，首先使材料气化，然后沉积于固体材料表面形成薄膜。通常根据气相物质的产生方式将其分为物理气相沉积(简称PVD)[12]和化学气相沉积(简称CVD)两大类。论文网

电镀[13]是在镁合金表面镀一层具有所要求性能的金属。其优点是技术简单，成本低。镀层工艺有电镀和化学镀两种工艺。在这两种工艺中，其过程分为溶液中的金属盐在工件表面被还原成其金属形态并沉积到零件表面两个步骤。

阳极氧化处理[14]是指以镁合金为阳极，在材料表面形成一层氧化膜的过程，这个过程是在一定的电解液和工艺条件下进行的。将镁合金放入电解池里，再外加电流，之后会发现镁合金阳极溶解，而且阳极表面会形成钝化膜，但同时膜层又会分解。经过阳极氧化处理后，会形成多种功能的膜层，这些膜层具有防护功能、装饰功能以及会提供优良的涂装基底。这种采用外加电流的方式的到的膜层，要比化学方法得到的膜层的耐蚀性和耐磨性高，具有优良的性能。

2 镁合金表面羟基磷灰石涂层改性研究现状

人体骨组织主要是由无机钙磷盐组成，而羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)的主要成分为Ca10(PO4)6(OH)2，与人体骨组织的化学组成和结构十分相似，因此HA具有良好的生物相容性。由于HA的力学性能不足，直接植入人体会产生一些弊端，因此联想到镁合金与HA的生物相容性，将镁合金与HA结合，在镁合金表面制备HA涂层，将两者的优势结合在一起，经过修饰之后再植入人体，就能充分显示其优势。这种在材料表面制备生物活性涂层的方法，广泛应用于医疗中，而在修饰材料中，HA涂层的生物活性陶瓷材料起到了重要的作用。

由于镁合金的硬度和熔点(＜650℃)较低，因此高温处理会破坏镁合金基体的表面，所以对镁合金加工处理的温度不宜超过其熔点[15]。现阶段，镁合金表面涂层化常用的方法有仿生法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法、等离子喷涂法等。

仿生法是指将试样浸入模拟体液(SBF)中，这种模拟体液接近人体生理环境的，要保证温度在37℃，pH约7。4，使钙磷盐析出并在基体上均匀形核生长，制备出更接近人体的骨骼成分的仿生磷灰石，使其具有更好的生物相容性。目前的一些研究，都是先对基体采用预先处理，最常用的预处理有水热处理，碱液处理。

溶胶-凝胶法是将涂料制成溶胶并均匀的覆盖在基体表面，溶剂迅速挥发，配制的涂料发生一系列的反应，再经过干燥和热处理，就可以获得表面质量较好的膜层[16]。该方法是一个简易的过程，因为羟基磷灰石在高温下很容易分解，而这种方法很好的避免了高温分解这种情况。