与多晶镁合金相比,镁基非晶合金具有与人骨最接近的密度和弹性模量、较高强度、优异的耐蚀性、可降解性及生物相容性与生物安全性等优点。其中Mg-Zn-Ca非晶合金因其组成元素均是人体必需的营养元素,被认为是最有应用潜力的生物镁合金。降解速率和力学性能是生物材料应用过程中必须考虑的两个重要指标。目前所研究的Mg-Zn-Ca非晶合金虽具有优于多晶镁合金的强度和耐蚀性能,但其应用受到非晶材料与生俱来的脆性的限制,而制备工艺及合金化元素是影响镁基非晶合金非晶形成能力、微观组织及其耐蚀性和力学性能的重要因素。因此,本文通过调控凝固速率和合金成分制备了含不同尺寸和体积分数晶体相的Mg-Zn-Ca基非晶及其复合材料,研究了凝固速率、合金化元素Mn及Sr对Mg₆₆Zn₂₈Ca₆合金微观组织、力学性能及耐蚀性能的影响,取得以下结果:通过制备不同直径（φ=2 mm,4 mm,6 mm）Mg₆₆Zn₂₈Ca₆合金棒材试样,研究了不同凝固速率对非晶合金组织和性能的影响。直径为2 mm的Mg₆₆Zn₂₈Ca₆棒材试样组织为完全非晶,φ=4 mm和φ=6 mm棒材试样组织中分别析出了Mg,Mg7Zn3及Ca2Mg6Zn3晶体相,晶体相体积分数分别约为2%和25%。电化学测试结果表明,φ=4 mm棒材试样具有最小的腐蚀电流密度（约为52.4μA/cm2）,耐蚀性能优于Mg₆₆Zn₂₈Ca₆合金φ=2 mm完全非晶棒材和φ=6 mm棒材试样。室温压缩试验结果表明,不同直径的合金棒材均表现为宏观脆性断裂,φ=2 mm完全非晶棒材试样的压缩强度和弹性应变最高,分别为501 MPa和3.96%,随着冷却速率的降低,试样的压缩强度和弹性应变明显降低。在相同凝固速率下（棒材直径均为2 mm）,研究了Mn元素的微合金化对Mg₆₆Zn₂₈Ca_6-xMn_x（x=0,0.1,0.3,0.5）合金棒材微观组织、压缩性能和耐蚀性的影响。添加Mn元素后,合金中析出了纳米尺寸的Mg7Zn3相,Mg₆₆Zn₂₈Ca_6-xMn_x（x=0.1,0.3,0.5）合金棒材中纳米晶相的体积分数分别为35%、45%和41%。室温压缩试验结果表明,Mn元素的加入提高了合金的力学性能,其中Mg₆₆Zn₂₈Ca_5.9Mn_0.1非晶复合材料具有最大的压缩强度（约627 MPa）和弹性应变（7.51%）。电化学测试和浸泡试验结果表明,Mg₆₆Zn₂₈Ca_6-xMn_x（x=0,0.1,0.3,0.5）合金棒材试样耐蚀性能由高至低的顺序为0.3Mn>0Mn>0.1Mn>0.5Mn。其中Mg66Zn28Ca5.7Mn0.3的合金棒材试样虽具有最高的纳米相体积分数（45%）,却具有最小的腐蚀电流密度（约为52μA/cm2）,即耐蚀性能最好,这是由于较多的纳米相的存在有利于在合金表面形成均匀连续的腐蚀产物层,阻碍了合金进一步腐蚀。以Mg₆₆Zn₂₈Ca_6-xSr_x（x=0,0.4,0.6,0.8）合金为研究对象,研究了不同凝固速率（φ=2 mm、4 mm）和Sr元素对合金微观组织和性能的影响。结果表明,φ=2 mm时,Mg₆₆Zn₂₈Ca_6-xSr_x（x=0.4,0.6,0.8）合金棒材中析出纳米尺寸的Mg7Zn3相,析出纳米相的体积分数分别为17%、49%和13%;对于φ=4 mm合金棒材试样,添加Sr元素的合金较未添加Sr元素的合金析出了更多的晶体相,晶体相种类与Mg₆₆Zn₂₈Ca₆合金相同,均为Mg、Mg₇Zn₃及Ca₂Mg₆Zn₃,其中Mg₆₆Zn₂₈Ca_5.4Sr_0.6合金试样中晶体相尺寸最为细小且分布均匀。压缩试验表明,Sr元素的添加提高了合金压缩强度和弹性应变,对于φ=2 mm试样,Sr含量为0.4at%时,压缩强度和弹性应变最大,分别达到639 MPa和7.39%,而对于φ=4mm试样,Sr含量为0.6at%时,压缩强度和弹性应变最大,分别为492 MPa和2.72%。耐蚀性测试结果表明,添加Sr元素后,φ=2 mm和φ=4 mm合金棒材试样耐蚀性较同尺寸的Mg₆₆Zn₂₈Ca₆棒材试样均有所降低,其中含0.6at%Sr的合金试样由于较多晶体相均匀分布于基体,耐蚀性优于0.4Sr和0.8Sr合金棒材试样。