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近几十年来,生物医用金属材料在不断的发展与创新,多种新型材料被开发成功。镁合金做为生物医用植入材料有很多优于其他材料的性能。镁的密度,弹性模量等物理性能与人体骨组织接近,镁离子是人体所必须的微量元素之一。羟基磷灰石(HA)是骨骼、牙本质和牙釉质等硬组织的主要成分。把这两者结合到一起,即在镁合金表面涂覆HA涂层,使得金属材料保持了良好的力学性能,又具备了优良的生物相容性。本课题根据生物相容性、力学相容性和可降解性的要求自行优化设计了Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材,以纯Mg及Mg-Ca合金为对比材料,研究它们的降解性能。以Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材为基体,在其表面制备HA涂层。并对该材料的降解性能与生物相容性进行了研究。获得的实验结果如下：(1)优化设计了Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金,对Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金锭坯进行均匀化退火后,道次间退火温度在300℃～400℃之间,同时道次压下量控制在10%～20%的轧制工艺条件下,进行高温到低温分阶段的轧制,轧制出了表面质量良好的1mm厚板材。并进行了175℃、12h的人工时效处理,其力学性能优良,抗拉强度达320MPa,同时硬度值达71.2HV,最大延伸率达到19.2%。(2)以纯Mg、Mg-0.6Ca、Mg-1.0Ca合金与Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材做耐腐蚀性的对比实验,在SBF溶液降解实验中,它们的平均腐蚀速率分别为1.208g/(m2·h)、1.172g/(m2·h)、1.263g/(m2·h)和0.907g/(m2·h)；腐蚀电流密度分别为1.670mA/cm2、1.523mA/cm2、1.848mA/cm2和1.238mA/cm2。它们的耐腐蚀能力大小是Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材>Mg-0.6Ca合金>Mg> Mg-1.0Ca合金。(3) Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材在SBF溶液降解实验中的腐蚀规律是：点蚀→局部腐蚀→点蚀的循环过程。原因是晶内第二相析出物能够提高合金的耐腐蚀性,板材的第二相主要是Mg6Ca2Zn3和MgZn相,Zn的活性比Mg低同时Zn能适当地提高镁合金的腐蚀电位,增强了镁合金的耐腐蚀性。(4)以Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材为基体,利用前碱热处理+电沉积+后碱热处理方法在板材基体表面制备出了HA涂层,厚度约为31.575μm。在电沉积温度50℃,精确控制电压在10V时,得到涂层表面平整、致密,HA颗粒细小,Ca/P(1.72)比接近人骨中的Ca/P比(1.67)。(5)研究了HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材浸泡在SBF溶液中的降解性,实验证明其初始时自腐蚀电位明显正移,自腐蚀电位正移200mV以上,其在SBF溶液降解中,初始腐蚀速率也低于未涂层试样的腐蚀速率。(6)对HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金进行了生物相容性研究,即溶血率及细胞毒性实验,HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金的溶血率值为4.35%,满足生物相容性要求。HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金的3d细胞毒性为1级轻微细胞毒性,RGR值在90～100范围之间,符合生物材料对细胞毒性的要求。