/氧多层涂层的微观结构和腐蚀行为,通过结合冷喷涂和高速悬浮火焰喷涂来制备
Hailong Yao1, Xiaozhen Hu2, Qingyu Chen1
1Jiangxi Province Engineering Research Center of Materials Surface Enhancing & Remanufacturing, School of Materials Science and Engineering, Jiujiang University, Jiujiang 332005, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 28, 2023
概括
一种新的/酸多层 (Zn/HA-ML) 涂层显著提高了合金植入物的耐腐蚀性和生物活性. 这种先进的涂层与简单的设计相比,提供了更高的性能,为更好的医疗设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物材料工程 生物材料工程
- 腐蚀科学 腐蚀科学
背景情况:
- (Mg) 合金由于其生物降解性,对生物医学植入物具有前景.
- 提高Mg合金的耐腐蚀性和生物活性对于临床成功至关重要.
- 现有的涂料面临着微裂变和有限的长期性能等挑战.
研究的目的:
- 为Mg合金基板开发和评估一种新的/酸多层 (Zn/HA-ML) 涂层.
- 为了提高Mg合金的耐腐蚀性和生物活性,用于生物医学应用.
- 为了比较 Zn/HA-ML 涂层与更简单的 Zn 和 Zn/HA 双层涂层的性能.
主要方法:
- 采用冷喷涂 (CS) 制造了 Zn/HA-ML 涂层,用于 Zn 底层,并使用高速悬浮火焰喷涂 (HVSFS) 制造了 Zn/HA 多层.
- 涂层的表征包括X射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和抗拉粘合测试.
- 腐蚀行为和生物活性通过潜在动力学极化,电化学阻抗光谱 (EIS) 和浸泡测试进行了评估.
主要成果:
- 与Zn/HA双层 (Zn/HA-DL) 涂层 (20.4 ± 2.7 MPa) 相比,Zn/HA-ML涂层显示出更高的粘合强度 (27.3 ± 2.3 MPa).
- Zn/HA-ML涂层显著降低了Mg合金基板的腐蚀电流密度,高达六倍.
- Zn/HA-ML涂层表现出增强的耐腐蚀性,并促进了亚酸盐的形成,表明在浸泡14天后具有良好的生物活性.
结论:
- 开发的Zn/HA-ML涂层有效地将CS Zn底层的耐腐蚀性与HVSFS Zn/HA多层的生物活性相结合.
- 这种多层涂层是一个有希望的低温策略,可以提高植入物金属的性能.
- 这些发现表明,Zn/HA-ML涂层适用于增强Mg合金植入物的寿命和生物整合.
