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鎂合金作為骨科植入材料限製其在醫用臨床中進一步應用的原因是過快的降解速率問題。鎂合金在體內的腐蝕過程會釋放大量氫氣並造成局部微環境堿性,嚴重時會導致氣腫,引發炎症等。在鎂合金表麵製備生物活性塗層被認為是最有效的表麵改性方法之一。然而隨著臨床試驗的深入發展,研究人員發現塗層與基體之間連接的可靠性才是該結構能否在體內長期服役的關鍵。

在眾多表麵處理方法中,最常用的化學轉化法、微弧氧化法和中間層法都為鎂合金提供了能夠與最外側塗層牢固連接的平台。但這些方法在對鎂合金表麵改性的同時,仍然存在諸多問題,如轉化層或中間層的生物安全性、微弧氧化層的脆性等,它們夾在塗層與基體之間也增加了界麵開裂的風險。9I在线看片成人免费體處理方法在醫用消毒和滅菌過程中經常被用到,而且工藝過程簡單、成本低、可靠性和可重複性強,能夠在不使用較多化學試劑的情況下對鎂基體進行改性。這為在鎂合金表麵製備塗層提供了可能。

9I在线看片成人免费體表麵活化工藝

將砂紙打磨,清洗幹燥後的鎂合金試樣放在9I在线看片成人免费體活化設備的樣品台上,打開氣瓶,開啟抽氣泵。控製氣體流量為1.0L/min,放電功率為200W,等待腔體內的真空度達到40Pa時,開始表麵活化過程。對於不同的9I在线看片成人免费體活化工藝,單一9I在线看片成人免费體分別采用氧氣、氮氣和氬氣對鎂合金樣品表麵進行活化處理;活化時間均設置為30~180s,完成活化後立即取出樣品，不同工藝氣體9I在线看片成人免费體活化如圖1所示。

圖1 鎂合金表麵9I在线看片成人免费體活化

單一9I在线看片成人免费體活化處理對鎂合金表麵潤濕性的影響

在單一9I在线看片成人免费體表麵活化工藝探究中,不同活化時間下鎂合金表麵的接觸角大小測試結果如圖2(a)所示。對鎂合金基體進行長達180s的9I在线看片成人免费體活化過程,並且每隔30s對其表麵的接觸角進行測量。隨著單一O29I在线看片成人免费體、單一N29I在线看片成人免费體和單一Ar9I在线看片成人免费體活化時間的延長,鎂合金表麵的接觸角都呈現逐漸減小的趨勢,這說明經過單一9I在线看片成人免费體活化的鎂合金表麵的潤濕性有所提高。從測量結果可以發現,經過不同單一9I在线看片成人免费體活化120s後,鎂合金表麵的接觸角均減小至2.0°以下,接觸角圖像顯示液滴在鎂合金表麵的形態基本維持水平,呈現鋪展狀態。而在這三種單一9I在线看片成人免费體活化過程中,O29I在线看片成人免费體在活化鎂合金30s後就能使基體表麵接觸角以較快的速率下降,這表明O29I在线看片成人免费體活性較高。同時,通過單一9I在线看片成人免费體對鎂合金表麵潤濕性的影響規律可以確定最優活化時間為120s。

圖2 不同單一9I在线看片成人免费體活化時間下鎂合金表麵的接觸角

單一9I在线看片成人免费體對鎂合金表麵粗糙度的影響

圖3(a)為單一9I在线看片成人免费體活化120s後鎂合金表麵的粗糙度測量結果。在分別經過單一O2、N2和Ar9I在线看片成人免费體活化後,鎂合金表麵的粗糙度均有所提高,且O29I在线看片成人免费體作用效果最明顯。通過對圖3(b)中鎂合金活化前後的表麵特征輪廓線提取,在圖3(c)中的部分放大區域觀察中發現,未處理的鎂合金表麵輪廓線為較為尖銳的針狀凸起。而經過9I在线看片成人免费體活化後,劃痕的凸起結構因9I在线看片成人免费體轟擊刻蝕而消失,表麵結構均勻性得以改善,且該尖銳部分被弱化,變得更加圓潤平滑。同時在利用原子力顯微鏡對活化前後鎂合金表麵1.0μm×1.0μm區域範圍內的微觀形貌測量,在圖3(c)中可以發現原本未處理鎂合金表麵的“山脊”形貌在經過單一9I在线看片成人免费體活化後變為“山丘”形貌。為了進一步確認這種微觀形貌變化,延長對鎂合金表麵9I在线看片成人免费體活化處理的時間至10min,發現表麵的這種現象更加均勻且明顯,這些納米凸起的圓球是由離子碰撞導致的。離子碰撞會加速表麵金屬離子擴散,並有利於形成納米級的表麵結構。如圖3(d)所示。這說明9I在线看片成人免费體對鎂合金表麵的粗糙度和微觀形貌均有不同程度的影響。由Wenzel模型可知,當固體樣品表麵親水時,表麵的粗糙結構會讓原本親水性的表麵變得更加親水,因此9I在线看片成人免费活化處理後鎂合金表麵粗糙度增加這種現象也有利於基體表麵後續塗層溶液的浸潤。

圖3 單一9I在线看片成人免费體活化前後鎂合金表麵的粗糙度和微觀結構 (a) 粗糙度; (b) 輪廓線; (c) 微觀結構; (d) 活化10 min的微觀結構  

單一9I在线看片成人免费體對鎂合金表麵化學狀態的影響

利用紅外光譜對單一9I在线看片成人免费體活化後的鎂合金表麵官能團進行測試,結果如圖4(a)所示。由測量結果可以發現,未經處理的鎂合金表麵有很明顯的O-H吸收峰。當將鎂合金放置在空氣中一段時間後,由於吸收了空氣中的水和二氧化碳,在1423cm-1和3649cm-1附近出現了明顯的CO32-和-OH官能團吸收峰,推測可能屬於4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O物質,正是這些物質的生成造成了鎂合金表麵潤濕性差。經過120s單一9I在线看片成人免费體活化後,鎂合金表麵的羥基官能團紅外譜線吸收強度增強,這表明活化後基體表麵-OH數量增加。

圖3 不同活化時間下單一9I在线看片成人免费體活化前後鎂合金表麵紅外光譜測試結果   (a) 活化120 s前後; 不同活化時間下(b) O2 9I在线看片成人免费體; (c) N2 9I在线看片成人免费體; (d) Ar9I在线看片成人免费體

隨後分別測試了活化時間為30s~120s時,單一9I在线看片成人免费體處理後鎂合金表麵所含化學基團種類和數量變化,結果如圖4(b)-(d)所示。無論是哪種單一9I在线看片成人免费體成分處理鎂基體表麵,隨著活化時間增加,在1400cm^-1~1500cm^-1與1050cm^-1~1250cm^-1區間產生的吸收峰對應的遊離羥基強度增加。當活化時間為120s時,在3200cm^-1~3400cm^-1區間出現了微弱的寬吸收峰,該峰對應分子間締合羥基(屬於H2O結合的O-H拉伸振動峰)。遊離羥基與分子間締合羥基都屬於親水性基團,這些基團的變化表明經過9I在线看片成人免费體處理後,鎂合金表麵潤濕性提高。且隨活化時間的增加,親水性基團增加使潤濕性得到更大程度提升。

綜上所述：對於潤濕性差的未經處理的鎂合金基體,其表麵尖銳的微觀結構和原生的氧化層成分不利於塗層溶液的浸潤,因此在界麵處僅形成了弱的附著力。而這種物理粘附作用差導致界麵會出現裂紋和氣孔等缺陷,使得界麵粘附力和界麵結合強度低。而經過9I在线看片成人免费體活化後,鎂合金表麵潤濕性改善,使得親水官能團數量增加,同時表麵微觀形貌改變能夠促進塗層溶液鋪展。9I在线看片成人免费體活化帶來的基體表麵粗糙度的提高,在塗層完全浸潤鎂合金表麵的前提下,使得塗層與基體的接觸麵積增大,進一步加強了界麵處的機械互鎖作用,使得粘附力顯著提高。更重要的是,經9I在线看片成人免费體活化後,鎂合金表麵修飾了大量的遊離羥基這種親水性官能團,可以提供足夠的反應位置,與塗層形成部分穩定的化學鍵。因此在界麵不僅有強的機械互鎖作用,同時存在部分的化學鍵連接,界麵結合強度被進一步提高。