镁合金医疗植入物的表面处理-物理改性

与化学方法不同的是，物理改性过程中，表面与基体之间没有形成化学键。改性的目的是提供物理屏障，以提高镁基板的耐腐蚀性。物理改性可以通过引入磷灰石涂层、聚合物涂层、激光表面处理或冷喷涂涂层来进行。

磷灰石是天然骨的主要无机成分。具有良好的生物活性，能显著促进骨折愈合。此外，磷灰石具有较低的溶解性和较高的热稳定性，可以提高镁合金医疗植入物作为保护层的抗降解性能。

羟基磷灰石（ha）是磷灰石家族的重要成员之一，其化学成分与骨矿物最接近，广泛应用于镁合金的骨修复。Wang等人在含有羟基磷灰石的ZK60镁合金上制备了羟基磷灰石涂层，发现该涂层能防止合金的降解，提高L929细胞的细胞相容性，使ZK60合金更适合骨科应用。此外，与未涂层镁合金相比，涂层镁合金的抗压强度没有明显下降。

聚合物涂层也有希望用于骨科应用的镁合金改性。Gray Munro等人探讨了聚合物涂层对半结晶可生物降解聚合物聚乳酸（PLA）在SBF中对AZ31镁合金腐蚀速率的影响，发现该涂层可防止腐蚀，特别是在植入早期。

利用高能激光束进行的激光表面处理也被用于调节镁合金的生物降解，并被发现会导致二次相溶解，形成细粒结构。Coy等人在激光表面处理时发现镁17Al12第二相在AZ91D中有明显的溶解。郭等人也报告了类似的结果。以及Khalfaui等人用于WE43和Ze41合金的激光加工。上述改性合金的抗腐蚀性能也有明显的提高。

冷喷涂技术是镁合金表面工程的一种可行的方法。冷喷涂涂层的沉积涉及颗粒的弹道冲击，通常尺寸从1到100μm，由高速气流加速并喷射到衬底表面。低温工艺、冷喷涂特别适合于在镁合金上沉积生物活性涂层，从而可以抑制基体的氧化和相变。Noorakma等人最近研究了HA在AZ51合金上的沉积，采用改进的冷喷涂工艺，发现这种改性有助于保留HA的特性。在SBF中浸泡长达14天表明，HA涂层的AZ51合金具有生物活性，有助于磷灰石的形成。