[发明专利]一种添加乳酸钙的微弧氧化电解液体系

说明书

本发明涉及本发明提供一种添加乳酸钙的微弧氧化电解液体系。所述微弧氧化电解液包括：含磷的酸或磷酸盐、乳酸钙，其中，Ca/P≤1/2.采用恒定正向电压和负向电压通过微弧氧化技术在自行铸造的Mg‑2Sr合金表面制备钙磷膜层XRD和FT‑IR红外测试结果显示模拟体液浸泡前的微弧氧化膜层中所含的相主要为Mg,MgO,Sr₂Mg₁₇,MgF₂,CaO,CaF₂,Ca₃(PO₄)₂(TCP)等，另外在浸泡后膜层中还检测到了Ca₂P₂O₇,Mg(OH)₂,HA,Sr‑HA等新相的存在。采用该方法制备的微弧氧化膜层都具有典型的微孔结构并且没有发现较为明显的微裂纹，微弧氧化膜层表面的颗粒状腐蚀产物中钙磷相含量较高，生物学性能(生物相容性或生物活性)良好。微弧氧化膜层较基体具有较好的耐蚀性，其腐蚀电流较现有高钙低磷电解液提高2个数量级以上。

技术领域

本发明属于镁合金微弧氧化领域，涉及一种添加乳酸钙的微弧氧化电解液体系。

背景技术

作为生物可降解性植入体材料，镁合金具有以下优点：密度及弹性模量与骨组织较为接近，能有效的减少应力遮蔽效应，从而促进骨组织生长；具有良好的物理性能及机械性能，适用于骨组织修复及替代；镁是人体所含的基本元素，对人体无毒性，其溶解过程不产生任何副作用；骨骼系统中的镁有利于骨骼生长，提高骨强度。然而理想的生物可降解性镁合金还需要达到较好的机械强度和完整性，较高的植入初期耐蚀性，均匀可控的降解速率及降解产物含量不超过人体能吸收的范围等方面的要求。

选择锶作为镁合金植入体的合金元素具有潜在的可行性。锶元素与钙元素同处于元素周期表中的第二主族且位于钙元素的下方，锶元素能够促进植入体的生成。锶在人体中属于微量金属元素且其总量的99％分布于骨组织中。含锶羟基磷灰石的生成有利于骨修复。锶元素能够促进骨植入体周围细胞的生长，繁殖和修复，从而提高骨诱导和骨形成能力。另外，研究发现含2％质量分数的Sr的镁合金具有较高的力学性能和较低的耐蚀性能。综上所述，Mg-2Sr合金可以作为一种潜在的生物相容性镁基合金用于后续的实验。然而，镁在人体内的降解速度过快，无法在新骨组织长成之前维持支撑作用，降解产生的氢气沉积在植入体周围，阻碍了伤口愈合，同时也提高了植入体周围的pH值，甚至发生碱中毒。提纯镁，合金化及表面改性可以作为增强耐蚀性的三种不同解决方案。实验采用锶元素合金化制备性能优良的Mg-2Sr合金，随后利用微弧氧化技术在其表面制备功能性膜层以实现合金化和表面改性的综合利用。微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)又称微等离子体氧化，是利用电化学方法在Al,Mg,Ti,Zr,Nb,Ta等金属表面施加电压至产生火花放电现象，在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下，经历熔融、喷发、结晶、高温相变，最终在基体表面熔覆，烧结形成陶瓷层。微弧氧化膜层具有高硬度，良好的耐磨性，较好的耐蚀性及热稳定性。陶瓷膜层与金属基体之间呈冶金结合从而具有较强的结合力。

合金基体，电参数及电解液配方综合影响了微弧氧化膜层的性能。其中，来自电解液配方中的组分将伴随微弧氧化反应进入到膜层中从而影响膜层的相组成，微观结构，耐蚀性能，结合力及生物降解性能等。所以，相对于既定的基体及电参数来说，电解液配方对于膜层最终的性能具有决定性的作用。

发明内容

为弥补现有传统电解液的不足，本发明提供一种添加乳酸钙的微弧氧化电解液体系。

本发明是通过以下方式实现的：

一种添加乳酸钙的微弧氧化电解液，所述电解液包括：含磷的酸或磷酸盐、乳酸钙。