1、鎂合金憑借其具有良好的生物相容性和生物可降解性成為極具發(fā)展?jié)摿Φ墓侵踩氩牧?。但是鎂合金的力學(xué)性能不足和腐蝕速率過快這兩大缺點(diǎn)成為鎂合金臨床應(yīng)用的兩大阻礙。攪拌摩擦加工技術(shù)（Friction stir processing，F(xiàn)SP）可以使合金的晶粒組織細(xì)化、使第二相組織變得均勻。羥基磷灰石（HA）是人體骨骼的重要成分，具有良好的生物活性但是脆性極大。因此，本文采用重復(fù)多道攪拌摩擦加工技術(shù)制備Mg基/HA生物復(fù)合材料，將鎂合金和羥基磷灰石的

2、優(yōu)勢結(jié)合起來，一方面可以提高鎂合金作為骨植入材料所需的承載力，另一方面可以發(fā)揮羥基磷灰石的骨誘導(dǎo)作用，從而改善鎂合金作為骨植入材料所存在的不足。本文采用金相顯微鏡、X衍射儀、掃描電鏡、場發(fā)射掃描電鏡、顯微硬度測試、電化學(xué)測試、失重實(shí)驗(yàn)以及析氫實(shí)驗(yàn)等手段，對多道攪拌摩擦加工技術(shù)制備的Mg基/HA生物復(fù)合材料的顯微組織、力學(xué)性能及耐腐蝕性能進(jìn)行了研究，探討了攪拌摩擦加工工藝對Mg基/HA生物復(fù)合材料的組織和性能的影響規(guī)律。
　　經(jīng)過單

3、道次攪拌摩擦加工后，鑄態(tài)的Mg-Zn-Ca合金得到了細(xì)晶組織，其平均晶粒尺寸為2μm-3μm，攪拌摩擦加工中心區(qū)域晶粒細(xì)小均勻，邊緣區(qū)域晶粒有所增大；增加攪拌摩擦加工道次，合金的的晶粒尺寸未發(fā)生明顯改變。采用攪拌摩擦加工技術(shù)將HA和鑄態(tài)的Mg-Zn-Ca合金制備成Mg基/HA復(fù)合材料，單道次攪拌摩擦加工樣品中存在大量的HA團(tuán)聚，但是由于HA的加入，合金晶粒進(jìn)一步得到細(xì)化，平均晶粒尺寸達(dá)到1μm-2μm；增加攪拌摩擦加工道次，HA在合金基

4、體中的分散程度也隨之提高，當(dāng)攪拌摩擦加工道次為5時(shí)，HA在合金基體中已經(jīng)基本上呈現(xiàn)出一種均勻分散的狀態(tài)。
　　Mg-Zn-Ca合金經(jīng)過攪拌摩擦加工后，顯微硬度值得到了提高。鑄態(tài)合金在v=25mm/min條件下攪拌摩擦加工后攪拌區(qū)硬度達(dá)到60HV，高于母材的41HV，隨著加工道次的增加硬度值的大小沒有明顯的變化但在樣品表面趨向于均勻分布。當(dāng)前進(jìn)速度 v=25mm/min時(shí)，復(fù)合材料樣品攪拌區(qū)的硬度值達(dá)到了80HV，隨攪拌摩擦加工加工

5、道次的增加，硬度值大小沒有明顯的變化，卻趨向于均勻分布。另外，v=25mm/min時(shí)樣品的高硬度區(qū)在攪拌摩擦加工中心區(qū)具有一定的寬度范圍，而當(dāng)前進(jìn)速度為v=50mm/min時(shí)，樣品的高硬度值區(qū)域的寬度較小并呈現(xiàn)出類似于峰的形狀。
　　對復(fù)合生物材料與鑄態(tài)試樣進(jìn)行XRD分析，復(fù)合材料中除了HA并沒有其它新相的出現(xiàn)，也就是說復(fù)合材料中只有HA、Mg。可見，在攪拌摩擦加工過程中，羥基磷灰石和鎂基體之間并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這有利于保證復(fù)合材

6、料的生物相容性。
　　與鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金相比，復(fù)合材料的自腐蝕電流密度降低，并且隨著攪拌摩擦加工道次的增加，復(fù)合材料的自腐蝕電流密度持續(xù)下降，失重實(shí)驗(yàn)表明：在模擬體液中浸泡5天后，鑄態(tài)Mg-Zn-Ca合金的腐蝕速率最后基本穩(wěn)定在0.26 mg?cm-2?h-1，而添加羥基磷灰石后樣品的質(zhì)量損失有所減少，腐蝕速率也有所降低；隨著攪拌摩擦加工道次的增加，復(fù)合材料樣品在模擬體液中的質(zhì)量損失也逐漸減少，其中5道次攪拌摩擦加工復(fù)合材