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镁合金具有良好的力学性能和生物相容性,在生物医疗领域有着广阔的应用前景。但由于镁合金耐腐蚀能力差,降解速度过快,因此限制了其在医疗领域的应用推广。针对这一问题,本文采用热液法在AZ31镁合金表面成功制备出原位Mg(OH)2膜,并研究了热液pH值和处理时间对Mg(OH)2/AZ31镁合金体系耐蚀性的影响。然后采用加热固化的方法在原位Mg(OH)2膜上制备一层硅烷膜,并探索分析了硅烷/Mg(OH)2/AZ31镁合金体系的腐蚀过程以及硅烷固化温度对该体系耐蚀性的影响。最后讨论了AZ31镁合金、Mg(OH)2/AZ31镁合金和硅烷/Mg(OH)2/AZ31镁合金材料结构体系的腐蚀机理,具体包括以下内容:首先,围绕热液pH值和处理时间对原位Mg(OH)2膜生长的影响展开研究,通过改变这两个工艺参数来控制原位Mg(OH)2膜的化学成分、微观形貌以及耐蚀性能。通过考察不同热液pH值和不同处理时间对原位Mg(OH)2膜的物相与微观组织的影响,发现热液pH值越大,热液处理时间越长,形成的Mg(OH)2膜越厚。Mg(OH)2膜厚度随热液处理时间的增加,前期增长较快,后期增长缓慢。当热液pH=10,处理时间为4 h时,所制备出的原位Mg(OH)2膜最为致密且缺陷最少。同时,通过对原位Mg(OH)2膜进行动电位极化和交流阻抗分析,发现原位Mg(OH)2膜能够有效提高Mg(OH)2/AZ31镁合金体系耐蚀性。这是由于Mg(OH)2膜的存在提高了Mg(OH)2/AZ31镁合金体系的腐蚀电位与阻抗。其次,采用加热固化法制备了硅烷/Mg(OH)2基复合涂层,分析了固化温度对该复合涂层耐蚀性的影响规律。通过考察固化温度对硅烷/Mg(OH)2基复合涂层长期浸蚀后阻抗的影响,发现在130°С以下,硅烷/Mg(OH)2/AZ31镁合金体系的阻抗随固化温度的升高而增加。然而当固化温度超过130°С以后,其阻抗随固化温度的升高而下降。这是由于Si-O-Mg键的数量在温度低于130°С时随固化温度的升高而增加;但当固化温度超过130°С时,C-C键的断裂会导致硅烷层分解,最终引起体系阻抗的下降。此外,复合涂层比单独的Mg(OH)2膜具有良好的耐蚀性,这是由于Mg(OH)2膜与镁基体间不仅存在化学键,而且在Mg(OH)2膜与硅烷层之间也存在Si-O-Mg键。最后,运用等效电路模型对AZ31镁合金、Mg(OH)2/AZ31镁合金、硅烷/Mg(OH)2/AZ31镁合金三种材料结构体系的腐蚀机理进行了研究,并讨论了氧化膜、Mg(OH)2膜和硅烷/Mg(OH)2复合涂层在腐蚀过程中的作用。结果表明,虽然AZ31镁合金表面能形成具有一定保护作用的氧化膜,但这种氧化膜在腐蚀环境中很不稳定。而通过热液法在AZ31镁合金表面生成的原位Mg(OH)2膜不仅能提高AZ31镁合金阻抗,而且能显著延长腐蚀介质渗入基体的时间,从而为AZ31镁合金提供了更好的防腐保护。此外,通过加热固化法在原位Mg(OH)2膜上复合的硅烷膜可将Mg(OH)2膜的防腐效果进一步提高10倍以上。