1、鎂合金具有優(yōu)異的力學(xué)相容性、生物相容性和可降解性，在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景，但過快的腐蝕速度嚴(yán)重制約了其醫(yī)學(xué)應(yīng)用。金屬表面硅烷化是近年來迅速發(fā)展起來的一種綠色環(huán)保型腐蝕防護(hù)技術(shù)，在不銹鋼、鋁合金及鎂合金等多種金屬材料表面已成功應(yīng)用。本文采用電化學(xué)輔助沉積（電沉積）方法對(duì)AZ31B鎂合金進(jìn)行硅烷化處理，通過電化學(xué)工作站、掃描電子顯微鏡、能譜儀等儀器設(shè)備及體外模擬降解實(shí)驗(yàn)，研究了KH-560、KH-570和BTSE三種硅烷在沉積過程

2、中的最佳添加量，并橫向比較了相同電沉積工藝下三種硅烷膜對(duì)鎂合金耐蝕性能的影響;在三種硅烷各自最佳添加量的基礎(chǔ)上，分別添加納米二氧化硅顆粒和鈰鹽離子對(duì)三種硅烷膜進(jìn)行改性，研究了改性前后硅烷膜耐蝕性能的變化。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):
　　采用電沉積方法在AZ31B鎂合金表面成功制備出了KH-560、KH-570和BTSE三種硅烷膜。48h體外模擬體液浸泡降解實(shí)驗(yàn)表明，三種硅烷膜均能有效延緩鎂合金的降解速率，硅烷膜優(yōu)先發(fā)生點(diǎn)腐蝕，其中KH-570硅

3、烷膜厚度最大、結(jié)構(gòu)致密且較為均勻，其耐蝕性能最佳。動(dòng)電位極化曲線測(cè)試表明，鎂合金表面電沉積三種硅烷膜后，自腐蝕電位提高，自腐蝕電流密度大幅度下降。KH-560、KH-570和BTSE三種硅烷在鎂合金表面電沉積處理過程中存在最佳添加量，分別為6ml、8ml、4ml。鎂合金經(jīng)KH-560、KH-570和BTSE三種硅烷電沉積處理后具有相似阻抗譜特征:在Nyquist圖中，高頻區(qū)和中低頻區(qū)各有一個(gè)容抗弧，前者半徑更大，而最低頻段裸鎂合金所具有

4、的感抗弧消失;在阻抗-頻率Bode圖中，硅烷化處理后低頻阻抗值大幅增大，耐蝕性能有效提升;在相位角-頻率Bode圖中，三種硅烷在各自最佳添加量下低頻相位角值較大，峰值趨向于低頻范圍，而在中頻區(qū)和高頻區(qū)，硅烷化使得相位角值穩(wěn)定提升，表明膜層中Si-O-Si鍵和Mg-O-Si鍵結(jié)合緊密。采用ZSimpWin電化學(xué)分析軟件建立了表面硅烷化鎂合金的等效電路模型(ECM)，發(fā)現(xiàn)最佳添加量下，KH-570硅烷膜層Cc值穩(wěn)定在10-7 F·cm-2量