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镁及其合金由于良好的生物相容性、生物可降解性、优良的力学性能,在生物材料领域具有较大的优势和潜力。然而镁合金在含有氯离子的人体环境中降解速率过快,针对这一问题,目前表面改性被认为是控制镁合金材料腐蚀或降解最为有效的技术途径之一,同时还兼具有改善材料生物活性及生物相容性等特殊性能的重大作用。本文采用水热法在AZ31镁合金表面制备钙镁磷复合涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉拔测试、电化学测试等研究了水热温度、水热时间、溶液pH、反应物中的掺锌量对涂层组成、形貌、结合强度及电化学性能的影响,并通过模拟体液(SBF)浸泡实验以及体外细胞培养实验,探究了复合涂层包覆镁合金试样的长期耐蚀性能和体外生物活性。实验结果表明:水热温度140°C,水热时间3 h,溶液pH为5.5,反应物中Zn/Ca摩尔比为10%的条件下可以制备得到致密无裂纹的复合涂层,由Mg(OH)2底层和球状聚集物结构的β-TCMP上层涂层构成。复合涂层与镁合金基体之间的结合强度高于20.88±1.60 MPa,满足国际标准ISO 13779-2中对于生物医学应用所规定的要求。电化学测试的结果表明涂层包覆样品的交流阻抗值为1197.003kΩ.cm2,约为无涂层包覆的镁合金试样的2000倍;自腐蚀电流密度为0.043μA/cm2,约为无涂层包覆的镁合金试样的1/1000,表明复合涂层具有优异的耐蚀性能。浸泡实验的结果表明复合涂层包覆的镁合金试样在浸泡28 d的过程中SBF溶液的pH值始终保持在7.40-7.75范围内,浸泡28 d后的腐蚀速率仅为0.946±0.200 mg/(cm2·d),表现出良好的长期耐蚀性能。浸泡3 d后涂层的表面即产生了胶状沉积物,同时随着浸泡时间延长至28 d,涂层的结构仍然保持完整无裂纹,且沉积物钙磷比为1.44,证实了较好的诱导沉积效果。体外细胞培养实验采用成骨细胞系MC3T3-E1为培养对象,结果表明与无涂层包覆的镁合金试样相比,复合涂层包覆的镁合金试样在培养1 d后即表现出显著的统计学差异,且其表面的细胞增殖率在7 d的培养过程中始终处于较高的水平,具有较好的生物活性和生物相容性。