科创中国

行业领域

生物与新医药技术,新材料技术

需求背景

镁合金因其优异的力学性能、生物相容性和腐蚀降解特性，在骨植入材料领域备受关注。然而，由于降解速率过快，导致植入物过早丧失其力学性能，无法与新生组织生长相匹配，严重阻碍了其临床应用进程。为了提高生物医用镁合金的耐蚀性、改善其抗菌性，本项目以生物安全并可完全降解的Mg-3Zn-0.2Ca合金为基体，采用一步法在其表面制备纳米银-水滑石双相涂层，分析在微弧氧化(MAO) Mg-3Zn-0.2Ca合金表面制备Ag-LDH涂层，提升其耐蚀性的工艺。

需解决的主要技术难题

1.通过一系列表征手段以及测试方法研究其组成、形貌、耐蚀性、抗菌性能和生物相容性；在镁合金表面采用一步水热法制备载银-硝酸根插层镁铝水滑石涂层，通过控制变量法研究两个重要影响因素（反应温度和反应时间）对生成涂层组成、形貌和耐蚀性的影响，综合所有表征实验和电化学测试结果筛选出最佳反应条件。

2.Ag-LDH涂层的体外降解性能研究：分析镁合金表面制备Ag-LDH涂层的反应温度和反应时间对涂层质量的影响，确定最佳反应条件；采用最佳反应条件在镁合金表面制备Ag-LDH涂层，研究涂层的体外降解性、生物相容性和抗菌性，及对涂层样品进行浸泡实验和析氢实验，并进行体外细胞实验和抗菌实验。

3.微弧氧化-纳米银/镁铝水滑石涂层的制备：采用微弧氧化技术处理镁合金基体，生成结合力良好的微弧氧化层，再采用水热处理，在微弧氧化层表面原位生长负载纳米银颗粒的水滑石涂层，使涂层具有更好的耐蚀性和抗菌性能，并研究不同银离子还原剂对涂层形貌和性能的影响。

期望实现的主要技术目标

①在Mg-3Zn-0.2Ca合金表面一步生成Ag-LDH双相涂层；

②优选出涂层的最佳反应条件；

③在Mg-3Zn-0.2Ca基体表面制备Ag-LDH/MAO涂层，水热处理形成的Ag-LDH对MAO涂层起到一定的封孔作用。

处理进度