镁合金具有良好的生物相容性、力学相容性和可降解性能以及骨诱导能力,作为新型生物医用植入材料已受到广泛的关注。然而,镁在富含Cl-离子的人体生理环境中腐蚀速度很快,其快速腐蚀产生的氢气容易造成皮下气泡,过高的镁离子浓度会导致溶骨现象,从而限制了其应用。因此,研发可控降解的镁合金生物材料,使其降解速度与骨愈合速度相匹配,在骨组织植入材料方面的临床应用具有重要意义。表面改性几乎不影响镁合金的强度,但是通过调整改性表面的成分和结构可控制其腐蚀速率,因此是控制镁合金腐蚀速率的有效方法之一。本文以镁合金AZ31为研究对象,研究了镁合金AZ31在Hank’s仿生溶液中的降解行为。为改善其腐蚀速度过快的问题,利用磷酸钙陶瓷的骨引导作用,采用液相和电化学沉积的方法在其表面制备了磷酸钙涂层。通过沉积过程中涂层形貌、成分和结构的变化,以及溶液pH值和电流的变化,研究了涂层的沉积过程和沉积机理,并利用电化学测试技术和浸泡实验,考查了涂层对镁合金AZ31降解性能的影响。利用氟转化膜的钝化性能,在镁合金表面制备了氟转化膜,研究了HF酸浓度和处理时间对氟转化膜试样腐蚀性能的影响,优选了氟处理工艺,并利用电化学阻抗谱技术和扫描电镜观察研究了氟转化膜在Hank’s仿生溶液中降解过程。最后,在AZ31镁合金表面制备了氟转化膜/磷酸钙复合涂层,并初步研究了其降解行为。主要研究结果如下:①镁合金AZ31在Hank’s溶液中的典型腐蚀形貌为点蚀和丝状腐蚀,腐蚀过程中,溶液中的H2PO4-、HPO₄^2-和Ca²⁺离子沉积在镁合金及其腐蚀产物表面,初期H2PO4-、HPO₄^2-的沉积速度大于Ca²⁺的沉积速度,随着浸泡的进行,Ca/P比升高,沉积的磷酸钙含量增多。镁合金AZ31电化学阻抗谱表明,镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成三个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO4-、HPO₄^2-、Ca²⁺等离子在镁合金表面的吸脱附过程。②经过预钙吸附后和阳极氧化处理后的AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中浸泡两天后,前者发生腐蚀,后者阳极氧化膜发生溶解,都不能利用仿生溶液中矿化法得到磷酸钙涂层。两种预处理后的镁合金在0.042 mol/L Ca（NO₃）₂和0.025 mol/L NH4H2PO4的混合溶液（简称Ca-P溶液）中浸泡两天后,镁合金没有被腐蚀且表面均生成了二水磷酸氢钙（DCPD）涂层,涂层由片状晶体组成。浸泡过程中表面磷酸钙涂层的物相主要为DCPD,涂层未发生晶型转变。③电化学沉积法在镁合金AZ31表面制备出的磷酸钙涂层由外表面的片状DCPD（CaHPO₄·2H₂O）晶体和内表面的磷酸钙层组成。镁合金表面磷酸钙的沉积表现为晶核形成多、成核速率快、晶核生长快的特点。电解温度升高有利于磷酸钙的沉积速度,但会造成涂层不均。涂层在80℃的0.1 mol/L NaOH处理8 h后,DCPD会部分转变为HA。但是,涂层的均匀性和致密性下降。磷酸钙涂层提高了镁合金的自腐蚀电位和击破电位,使镁合金的腐蚀电流密度降低两个数量级,提高了镁合金的耐蚀性。在Hank’s溶液中浸泡5 d前,钙磷涂层可显著减缓镁合金的析氢速率,之后,试样的析氢速率增加,涂层基本丧失了对镁合金基体的保护作用。④经HF酸处理后,AZ31镁合金表面形成均匀致密的MgF2膜层。氟转化膜提高了镁合金在Hank’s溶液中的稳定性,降低了腐蚀电流密度。Hank’s溶液浸泡15 d,氟处理可使镁合金的氢气析出量从41.2 ml降低至0.8 ml,表明氟转化膜明显延缓了镁合金的降解。浸泡过程中,未见表面膜层与基体间的起泡和剥落现象,腐蚀以点蚀和丝状腐蚀为主。在MgF2缓慢溶解的过程中试样表面会沉积磷酸钙盐,且点蚀处和丝状腐蚀处的磷酸钙盐的沉积量明显多于氟转化膜完整处。⑤10%、20%和40%HF酸处理3 d的试样在Ca/P溶液中电化学沉积4 h后表面生成磷酸钙涂层。其中10%、20% HF酸处理的试样表面的涂层无结晶体,呈网裂状;40% HF酸处理的试样表面的涂层则由片状的DCPD结晶体组成。与未经电沉积的HF酸处理试样相比,电沉积后试样的击破电位升高,浸泡前6 d的氢气析出量仅为0.1 ml,表明氟转化膜表面的磷酸钙层延缓了降解的发生。随后,降解速率缓慢升高。其中前期经40% HF酸处理3 d的电沉积试样具有最低的腐蚀电流密度和最少的氢气析出量（15 d仅为3.5 ml）,耐腐蚀性能最佳。氟转化膜/磷酸钙复合涂层具有随时间的延长降解速度加快的行为,是控制镁合金降解速度的一种有潜力的表面改性方法。