医用镁合金是目前植入材料的研究热点，但由于其在人体内耐蚀性差，无法在相应的时间段内起到足够的力学支撑，所以镁合金表面改性研究引起了人们的高度重视。主要介绍镁及镁合金在人体环境内主要的腐蚀行为及机理，综述了目前镁及镁合金表面改性各种方法及各自的优缺点，并基于此分析了镁及镁合金表面改性研究的发展趋势。

随着人类平均寿命的快速增加及交通工具的大量出现，骨折和骨损伤增多。目前自体骨和同类异体骨骼被认为是最理想的修复材料，但由于他们来源有限且易发生免疫排异反应，鉴于此，越来越多的科研人员开始研究人骨替代物[1]。理想的骨骼替代物应在人体内随着纤维组织的生长逐步降解，直至新的骨骼完全生成，并且在降解过程中不与人体内环境发生过度酸碱反应，具有足够的承载力，不会引起人体毒性或炎症，使人体内环境保持稳定，并诱导骨组织促进再生[2]。医学中使用不锈钢、钛基合金等作为植入金属时[3]，由于其过于稳定且无法在人体内自行降解，所以在骨组织痊愈后患者需面临二次手术的痛苦，且目前使用的大量金属硬植入物与人体骨骼存在较大差异，容易造成应力遮挡[4]，使植入金属与人体组织结合失稳，在这类金属中部分含有有毒金属元素，对人体产生副作用[5]。因此对良好生物相容性及良好力学性能的可降解金属植入物的研究成为热点方向。

1 、医用镁合金在人体环境内的腐蚀特性

镁及镁合金作为生物医用植入材料，近年来吸引着越来越多科研工作者的目光[6]，其应用优势包括: 镁是人体内的必需元素，参与人体内的一系列新陈代谢过程; 镁及镁合金具有与人骨接近的综合力学性能，其密度与人骨接近，低于目前临床使用的钛合金及不锈钢; 镁及镁合金杨氏模量为35～45GPa，屈服强度为100～200MPa，断裂韧性为15～35MPa·m1/2，能够提供医学必须的力学支撑[7]; 镁及镁合金具有独特的体内降解性能，从而可更好地与植入部位进行力学匹配[8]; 镁在自然界含量较多[9]，地壳表面与海洋中均有镁，比起目前使用的医用金属来说镁的来源广泛且价格更低。表1为各种植入物与人骨的性能比较。

镁及镁合金在临床医学的研究很早就已经开始，Duygulu等[11]在2007年报道了用镁-铝-锌合金制成皮质骨螺钉，观察到镁合金在植入绵阳髋骨过程中没有发现炎症与全身反应，通过光学显微镜和SEM-EDS观察发现，螺母上有大量腐蚀迹象且表面有钙磷元素附着，说明镁合金植入物对促进骨生长有一定帮助。Erdmann等[12]将镁钙合金(MgCa0.8)和外科用不锈钢(S316L)进行对照试验，将其分别制备成相同几何构型的螺钉植入成年兔胫骨，术后2、4、6 和8周后观察发现植入合金和上覆肌肉之间形成了一层纤维组织，且在MgCa0.8中更能发现B淋巴细胞的生成，由此说明含镁合金不仅可以促进新骨生成还会有可溶性抗原生成。镁及镁合金不仅用作医学骨钉，还可作为多孔生物支架植入生物体内，使骨组织在微孔内生长，更快愈合[13]。Witte等[14]在2006年将AZ91镁合金制成多孔可降解开放式支架植入动物体内作为软骨下骨板的临时替代品，但由于其降解太快而不能在支架上方提供充分的修复支撑，于是将材料配合自体同源骨植入兔股骨，6个月后镁合金完全降解，且并没有引起炎症反应，通过组织形态分析，植入材料周围已有矿物质沉积及新骨生成。由于镁合金在血液的环境中也可缓慢降解，可以作为心血管支架对病变部位起支撑作用[15]。Loos A等[16]在将不锈钢配合稀土镁合金植入猪的冠状动脉，观察发现植入镁合金相比不锈钢能明显改善细胞活性。Erbel等[17]在给多个病人体内分别进行可吸收镁支架冠状动脉植入临床试验，成功植入71支镁支架，没有发生心肌梗塞，亚急性或晚期血栓。4个月进行超声检查后，支架在患者体内降解仅可见少量残留物，并很好地嵌入内膜，此项研究表示可生物降解镁支架可获得血管造影结果，并可在4个月后安全降解。

镁及镁合金有良好的生物相容性，但单纯将镁及镁合金作为植入物时其过快的降解率及析出大量氢气导致其在临床医学的应用受到了限制。Lambotte[18]在1906年将镁制成骨板配合铁制骨钉作为骨固定材料进行胫骨骨折治疗，但由于仅植入8天便在植入部位产生大量皮下气泡，手术以失败告终。Verbrugge 等[19]在1934年将镁制骨钉植入儿童体内，植入3周后，患者骨裂愈合且植入材料完全消失。1940年，Maier等[20]分别将镁板植入两位患者骨折部位，其中一例由于皮下产生大量气体，植入12天后取出植入物，另一例未发现异常。Znamenski等[21]用含10%(质量分数)Al的镁合金治疗枪伤，植入受伤部位后，由于植入物在六周内降解消失而宣布失败。镁合金在人体内环境中的降解过程比较复杂，降解速率受到如蛋白质、pH值、内环境细胞等多种因素的影响[22]。镁及镁合金常见的腐蚀方式为点蚀与面腐蚀，发生点腐蚀的部位一般在阴极，点腐蚀会带来疲劳腐蚀和应力腐蚀导致裂纹，这直接影响了金属植入物的耐腐蚀性能[23]。镁合金在人体内环境的降解可用图1说明[24]。如图所示，金属基体(BM) 浸泡于降解液中，溶液中的分子会附着于金属表面或与接触界面发生反应。金属表面发生阳极反应被氧化为Mg2+，随后与环境中的水发生反应析出H2，此时镁合金表面局部碱化，溶液中的部分水分子与金属离子发生反应吸附于镁合金表面，产生Mg(OH)2，同时溶液中的Cl－很容易降解Mg(OH)2涂层，随着镁合金表面碱性增强，部分降解层上生成了磷灰石类物质，随着时间的推移，镁合金的腐蚀加剧，金属基质逐渐溶解，导致脱落。

人体中主要为液体环境，所以镁及镁合金腐蚀的本质是发生了电化学反应[25]，镁及镁合金在水中的反应可表示为:

镁基体表面虽会有Mg(OH)2生成，但在氯离子浓度较高的环境下很容易被侵蚀反应生成易溶于水的MgCl2，其反应如下:

鉴于此，镁及镁合金在医学临床中的应有望得到提高主要在于对其表面的改性使之保持足够的强度的前提下仍能提供足够的支撑时间，对受损组织起到固定及保护的作用下，逐步降解并被人体吸收，镁及镁合金的表面改性将作为镁及镁合金应用的有力推手。

2、表面改性的主要方法

表面改性的方式不会影响镁合金的强度，却能通过控制其表面的成分达到控制镁及镁合金降解速率的目的，但作为生物医用材料使用时，应注意满足植入物对生物须无毒无害，与生物体环境有良好的相容性且与人体长期(或短期) 接触下不会导致炎症[26]。目前对于镁及镁合金的表面改性主要有以下几种方式。

2.1 化学转化

化学转化处理的基本原理是在金属基体表面进行化学反应，使金属表面原子与其所在溶液中的阴极离子发生化学反应，在基体表面生成较好致密性及较好附着力的涂层。目前广泛研究的镁合金表面化学转化膜主要包括氟化物涂层、稀土转化、磷酸盐转化涂层等。

2.1.1 氟化物涂层

氟是人体必需的微量元素，不仅存在于骨骼、牙齿等硬组织中[27]，还有少量的氟元素存在于脾、肾等软组织中[28]。适量的氟元素有助于骨钙的沉积，从而加速骨骼的形成，还有助于改善人体胰腺、肾上腺等内分泌功能[29]; 且F-可以很好地抵抗腐蚀，促进体骨的生长，因此氟对人体健康有着重要的意义。近年来国内外很多学者研究氟处理对医用镁合金表面的保护作用，主要使用HF溶液与合金反应制备含氟涂层。Chiu等[30]将纯镁块置于室温下浓度约为48%的HF溶液中，浸泡一段时间后在其表面制备了致密的氟转化膜，极大地提高了镁块的耐蚀性，提高倍数约达30～40倍。Hassel等[31]通过在镁合金表面制备氟转化涂层发现，MgF2涂层在模拟体液中能有效提高镁合金的耐蚀性。通过与HF溶液反应，镁合金表面获得的氟化镁涂层一般致密均匀且与基体有较好的结合强度，但镁合金在溶液中浸泡时，HF对基体有一定的腐蚀且溶液中的杂离子可能会影响涂层的形成，产生不良影响。单纯的氟处理对于镁及其合金的耐蚀性能起到一定的提升，但临床需要更好的耐蚀性，目前单一进行氟化物涂层的处理逐渐被含F的复合涂层所取代。张世宇等[32]将AZ31镁合金置于室温下浓度约为40%的HF水溶液中7d，在合金表面制备了氟转化涂层，再将氟处理后的试样悬挂浸泡于Ca(OH)2溶液中对其进行24h钙化处理得到了表面含MgF2/CaF2复合涂层，将试样浸泡于Hank's溶液中腐蚀，与未处理试样对比其极化曲线数据及交流阻抗数据发现处理后的试样耐蚀性有了较大的提升。在MgF2涂层上复合其他涂层能够有效提升镁及其合金的耐蚀性能，但复合涂层之间的结合力及其耐蚀能力仍需进一步探究。

2.1.2 稀土转化膜

稀土转化膜主要使用Ce、Y等稀土化合物，其不仅对人体无毒性且与人体环境具有良好的相容性。Zhong等[33]在AZ91D镁合金表面制备了铈盐的稀土转化涂层，研究了铈浓度对镁合金组织、形貌和抗腐蚀性能的影响，以乙烯基三乙氧基硅烷和缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)作为前驱体，制备好的含涂层合金在Hank's溶液中耐腐蚀性有明显提高。颜廷亭等[34]使用CeCl3在AZ31B镁合金表面制得主要成分为CeO2和MgO的转化膜。处理后的AZ31B镁合金在生理盐水和Hank's溶液中的耐蚀性得到显著改善，同时表现出较好的抗凝血性能，良好的血液相容性。Gao等[35]在Mg-Li合金表面分别制备了稀土铈盐和稀土钇盐的转化膜，通过正交试验探究了铈转化膜的影响因素，并确定合适的工艺参数，膜层主要成分有氧化镁、氢氧化镁和稀土氧化物。将转化膜试样浸泡于模拟体液中，电化学试验结果表明其耐腐蚀性增强且稀土转化膜提高了纯镁的骨诱导效应。但由于稀土转化部位与镁合金基体结合性较差，涂层表面有微孔，此项工艺仍需改进。

2.1.3 磷转化涂层

磷转化涂层是通过与镁及镁合金表面进行化学反应生成磷酸盐涂层，其主要为磷酸锌、磷酸锰和磷酸钙等盐。Xiao等[36]在镁合金AZ60表面制备得到磷酸盐涂层，通过检查镁离子浓度及pH发现其在模拟体液中浸泡会转化为羟基磷灰石涂层，并以此对含Ca-P涂层镁合金的生物降解进行评估，发现其可以有效提高镁合金的抗腐蚀性，且与成骨细胞MC3T3-E1具有良好的相容性。Gray-Munro等[37]将经碱热处理后的AZ31镁合金在磷酸氢钠和氯化钙溶液中浸泡，制备了含磷化物涂层，通过对含磷涂层的动力学研究表明膜层能够很好地抑制镁基体在模拟体液中的降解。Xu等[38]利用化学转化技术在Mg-Mn-Zn合金表面制备了针状DCPD涂层，镁合金表面涂层呈多孔网状分布，主要成分为CaHPO4·2H2O，动物植入试验显示，骨细胞L929在涂层表面有良好的黏附性，且DCPD涂层能诱导新骨形成，促进骨组织生成。钙磷涂层有优异的生物相容性，能够诱导骨组织再生，但其表面往往缺陷较多，使镁合金的耐蚀性不能得到长效的保证，将钙磷涂层复合其他生物涂层是目前热门研究内容。李彬新[39]在镁合金表面制备了钙系磷化物后，由于表面微孔较多，使用聚乳酸做了封孔处理，经电化学测试和浸泡试验表明镁合金耐蚀性有了明显提高，但CaP/PLA间结合力较差，膜层间易产生剥离脱落，更需进一步改善。

化学转化涂层厚度均较薄，且在溶液中制备容易产生除涂层外的杂质，表面可能会出现微小气泡，导致镁合金受到点蚀而降解过快，由于稀土涂层或氟化镁涂层的临床植入试验进行较少，目前对于其植入人体的相关性研究报告较少，所以其对生物内环境的影响仍有待考究。

2.2 离子注入

通过离子混合在材料表面形成梯度结构可以改变合金表面耐蚀性能。Wu等[40]利用离子注入将Zn注入到Mg-Ca合金表面，注入Zn后，合金的耐蚀性能降低。离子注入也可以提高合金的耐蚀性，周必元等[41]通过金属高能离子源将锆元素注入ZK60镁合金表面，于3.5%NaCl溶液中分析其耐蚀性能，电化学数据及XPS 结构分析表明镁合金表面生成了ZrO2、Zr和MgO组成的薄膜，在注入量为2×1016 ions/cm2时，其耐蚀性最好。Liu等[42]利用离子注入技术将Ti 注入AZ91镁合金表面，形成了3层的复合氧化膜，不仅在镁合金AZ91表面形成了致密的保护膜且通过合金表面再氧化，增加了Mg17Al12相，显著提高了合金的开路电位，有效提高了材料的抗蚀性。Xin等[43]在AZ91镁合金表面制备了厚度约为1.5μm的ZrN/Zr复合涂层，电化学阻抗试验表明该复合涂层极大地提高了镁合金AZ91在模拟体液中的耐蚀性。Wang等[44]在纯镁和AZ31镁合金表面分别注入了Y、Ta 和Ce，在材料表面形成了MgO和Y2O3、Ta2O3、Ce2O3的混合物，改善了材料的抗氧化性，降低了镁离子的溶出量。

离子注入可以在一定程度上改变合金的耐蚀性或其他性能，但其操作条件要求真空状态，需要高电压及高电流密度，此方法消耗较大，且注入深度一般在50～500nm内。在高能离子轰击的条件下，晶体晶格破裂的可能性加大，此时可能会形成表面不平衡的涂层。

2.3 电化学沉积

电化学沉积技术是在电场的作用下，电解液中的带点粒子向电极方向移动而发生的电化学反应，使基体表面生成沉积涂层。这类界面化学反应为医用镁合金重要的表面改性手段。金晶[45]使用电沉积方式在AZ31B镁合金表面制备了3种不同的硅烷涂层，膜层中含有Si-O-Si键和Mg-O-Si键紧密结合，使用SBF作为电解液及浸泡腐蚀溶液，3种硅烷不同程度提升了镁合金的耐蚀性，再对膜层添加纳米二氧化硅颗粒及铈盐离子进一步增强了AZ31B镁合金的耐蚀性，复合涂层中铈盐离子能与电化学沉积硅烷膜在腐蚀过程中自修复，进一步增强膜层的耐蚀性。欧阳跃军等[46]使用电化学沉积法在AZ31B镁合金表面沉积了层状双氢氧化物(LDH)，这类膜层有较好的自愈合能力与离子交换能力，在3.5%的NaCl溶液中的动电位极化曲线测试表明，改性后的镁合金自腐蚀电位降低了3个数量级，说明MgAl-LDH膜层增强了AZ31B镁合金的耐蚀性。Song等[47]使用电化学沉积的方式分别在镁锌合金表面制备了磷酸氢二钙(DCPD) 、羟基磷灰石(HA) 、含氟羟基磷灰石(FHA)三种涂层，在模拟体液中进行浸泡腐蚀试验发现，含氟羟基磷灰石在SBF溶液中最耐腐蚀。张普亮等[48]用电化学沉积和碱液处理在镁合金AZ31表面制备了含Ca-P的涂层。将处理后的镁合金分别植入成年兔体内，经观察发现，处理后的镁合金没有在兔体内发生排异反应，且合金表面有Ca-P元素均匀分布。

电化学沉积操作简单，可以在不同形状的样品表面制备均匀致密的涂层，但这种方式制备的涂层与基体结合力较低，不能承受过高的应力。

2.4 阳极氧化

阳极氧化是在较低的电压下在金属表面发生电化学反应而生成稳定、多孔的涂层。Kim等[49]在阳极氧化试验中利用电解反应在AZ91D和AZ31B镁合金表面制备了氧化镁涂层，该涂层有效抑制了在模拟体液中镁合金的腐蚀行为。Hiromoto等[50]在1mol/L的NaOH电解液中，在纯镁的表面制备了不同孔隙率的氧化镁涂层，并且该涂层在模拟体液的环境下诱导了镁合金表面Ca、P物质的生成。阳极氧化制备的膜层一般粗糙多孔，防护作用较差，在氧化后普遍要进行封孔处理。微弧氧化技术是阳极氧化技术的发展，通过调整脉冲电参数及电解液，在阳极区产生等离子放电，可以在镁合金表面均匀覆盖不同厚度的阳极氧化物。Ezhilselvi等[51]在AZ31B上使用微弧氧化技术制备了含F、Si、Al及MgO的涂层，经微弧氧化制备的涂层表面几乎没有细孔，对制备的涂层进行电化学分析显示，其在NaCl溶液中的自腐蚀电位提高了5倍，耐蚀性能有了较大的提升。微弧氧化技术往往使用需要高电压及大功率冷却设备同时进行，能耗损失较高。

2.5 溶胶凝胶涂层

Lamaka等[52]在AZ31B镁合金表面制备了ZrO2-TiO2溶胶凝胶膜，利用电化学阻抗和雾浸泡的方式探究了其对镁合金耐腐蚀性的影响，试验证明厚度约为5μm的薄膜能有效改善镁合金的耐蚀性。Amaravathy等[53]在镁合金表面制备了TiO2涂层，并分析了表面裂纹形成的原因。Ｒoy等[54]分别采用Ca(NO3)2和P2O5， Ca( NO3)2、P2O5和TEOS在Mg4Y合金表面制备了凝胶涂层。经MC3T3-E1骨细胞培养发现，经溶胶凝胶处理后样品表面细胞的活性增加，但由于膜层有裂纹，合金的耐蚀性没有足够提升。

溶胶凝胶合成工艺对温度要求较低，可在常温下进行操作。溶胶凝胶法在改善镁合金表面耐蚀性的研究已成为热点，但通过对比研究结果发现，使用溶胶凝胶制备单一组分涂层时容易产生裂纹，不能有效提升镁合金性能，而将溶胶凝胶涂层作为中间层与其他涂层复合制备后，镁合金表面耐蚀性有明显提升且基体与涂层间的结合力也能得到一定提升。Hu等[55]先利用氟转化在镁合金表面形成氟化镁涂层，然后又结合溶胶凝胶涂层制备了复合涂层，这类涂层比单一涂层在耐蚀性上有了较大的提升。

2.6 有机高分子聚合物涂层

可降解有机高分子涂层主要包含聚乳酸涂层、壳聚糖涂层及其他有机涂层。聚乳酸涂层有良好的生物降解性和生物相容性，Wong等[56]采用二氯甲烷和聚乙酸内酯在镁合金表面制备了具有孔隙的有机高分子涂层，此涂层不仅能降低镁的降解速度还可以使镁在降解过程中仍有良好的力学性能，且与造骨细胞相容性好，骨细胞周围有明显的骨组织生成，降解过程中未引起炎症反应。陈明生等[57]使用蛛丝蚕丝混合溶解制取丝蛋白并接枝聚乳酸薄膜，使用浸渍提拉法于镁合金覆盖了聚乳酸薄膜，使改性镁合金表面无明显裂孔缺陷，增大了生物材料与镁合金的相容性，可以增强镁合金的耐蚀性，但其在体内外的降解试验还需进一步探究。酸性有机高分子涂层在体内环境中降解容易影响组织周围环境的酸碱度，从而引发炎症，且酸性环境下还会加快镁合金的降解，使周围环境PH值升高，这样的酸碱变换不利于人体骨组织的恢复，产生的影响仍需探究。壳聚糖在强碱环境中制得，其结构与人体骨胶原组织类似，可作为良好的人骨代替物备选，国内目前对此研究较少，主要由于壳聚糖涂层对镁离子有较强的渗透性，随着腐蚀产物的积累易从镁合金表面脱落。因此镁合金表面的有机高分子聚合涂层往往覆盖于其他涂层之上，使涂层相互配合以增强镁合金的耐蚀抗菌能力。纪凌宇[58]在AZ91D镁合金表面制备了钙磷/壳聚糖复合涂层，对表面改性后的镁合金在模拟体液中的腐蚀行为进行了探究，发现其耐蚀性能有较大提升，且对合金进行抗菌测试发现，改性后的镁合金对白葡萄球菌的抗菌性率达92.27%，对大肠杆菌的抗菌率达85.84%。

2.7 陶瓷涂层

2.7.1 惰性生物陶瓷涂层

通过在镁合金表面制备陶瓷涂层如Al2O3、ZrO2、TiO2等可提高合金的耐腐蚀性。Zeng等[59]采用等离子喷涂法在镁合金AM60上获得了TiO2涂层。但由于制备的涂层表面多孔且与基体结合较差，并没有提高AM60在Hank's溶液中的耐蚀性，在采用硅酸钠进行封孔处理后，其耐腐蚀性有了明显提高。Chen等[60]利用磁控溅射法在Mg-Zn合金表面制备了TiO2涂层，该涂层由大小约为100nm的颗粒组成，在SBF溶液浸泡10d后，基材和涂层试样的腐蚀速率分别为4.13mm/a和1.95mm/a，降解过程中TiO2涂层可诱导磷灰石的生成，试验结果表明TiO2涂层能有效改善镁合金的耐蚀性，且制备的涂层有良好的生物相容性。Fujita等[61]采用液相沉积技术在纯镁表面制备了TiO2薄膜，通过改变溶液的pH值并添加一定蔗糖，在不需要热处理的条件下便可得到与基体结合良好的TiO2薄膜，然而薄膜表面有微小裂纹存在，不利于镁合金耐蚀性的提升。

生物惰性陶瓷涂层和薄膜的制备都能在一定程度上延缓镁合金的降解速率，然而这类涂层力学性能普遍较差且不能在人体内降解，同时生物材料在人体内浸泡时不仅处于长期的低电位腐蚀过程，还会由于人的运动而受到磨损、冲击，生物陶瓷涂层是否能承担足够的力学支撑仍需做大量研究。

2.7.2 碳酸钙生物活性陶瓷涂层

在众多生物学改性材料中，磷酸钙盐类生物陶瓷与人体硬组织的无机成分接近，具有优异的生物相容性。此类涂层主要有羟基磷灰石(HA) 、磷酸三钙(TCP) 、酸式磷酸钙(DCPD)等，这些材料与人体骨组织成分接近且可以促进骨组织的生长或转化为骨组织成分。Witte等[62]将HA与镁合金结合制备金属基复合材料，研究表明，HA在复合材料中可改善腐蚀形貌，因此镁合金表面制备HA涂层可使镁合金性能稳定且降低镁合金腐蚀速率，具有可观的研究前景。

2.8 化学气相沉积

化学气相沉积是利用气体在固态物质表面进行化学反应，生成固态沉积物，其不仅能在形状复杂的合金表面制备均匀致密的涂层，且对基体没有较大的影响。据研究表明，镁合金在650℃熔融，化学气相沉积可以在镁合金熔点以下及标准大气压下在合金表面完成涂层的制备，且能够达到涂层的理论密度，并通过沉积条件控制表面膜层的厚度及排列，具有较好的附着力。Barrena等[63]将AZ91D镁合金置于充满氮气/四氟乙烷(HFC-134a)气氛的高温管式炉中，经高温反应后在镁合金表面得到具有保护效果的氟化镁涂层; 并通过样品在浓度为3.5%氯化钠溶液中的电化学测试结果表明: 经氟处理后的镁合金的抗腐蚀性能较未处理的样品提高很多，且制备过程因素易控制，试验条件易达到。Chen等[64]通过气相沉积的方式于HFC-134a/Ar的反应气氛中在多孔镁表面制备了MgF2/MgO复合涂层，通过XPS射线扫描得出涂层中F元素随着HFC-134a浓度的增加而增加，同时O元素的含量有了明显降低，多孔镁耐蚀性也随之增大，浸泡和电化学测试表明涂层在模拟体液中的耐蚀性比多孔镁的高。此种方式将保护气体由N2换成Ar，避免了涂层中生成Mg3N2杂质，提升了氟化物的含量，进一步增强了镁合金的耐蚀性。普通的气相沉积虽然可以在合金表面制备不同厚度的涂层，但由于镁合金密度小，高温易变形，沉积温度过高可能导致涂层开裂或合金变形。

等离子体化学气相沉积沉积温度低，涂层与基体结合强度高，可以沉积普通硬质涂层，亦可以通过控制实验条件制备出疏水膜改变镁合金表面耐蚀性。Ishizaki等[65]通过等离子体化学气相沉积在AZ31镁合金表面制备了超疏水薄膜，探究沉积时间对薄膜粗糙度的影响，得出经等离子体化学气相沉积制备的超疏水薄膜能够很好地增强AZ31镁合金的耐蚀性能，使其在中性或酸性溶液中稳定存在。

3 、问题与展望

镁及镁合金和其覆涂层合金具有良好的生物相容性且能够提供足够的力学支撑，作为骨植入物具有诱人的研究前景。目前热门的镁合金表面改性往往采用复合涂层，但对于涂层间具体的结合作用往往有较少说明，由于人体内环境复杂且植入金属后会发生长期的微电流腐蚀，植入材料对于骨组织再生的影响及对人体内坏境的影响仍需进一步进行体内外测试。目前镁合金作为植入材料对于骨组织再生过程中的关键细胞及骨髓干细胞简单生物学行为及成骨过程是否有影响尚不确定，且植入物对于骨骼运动过程的影响也没有明确的结果。对镁及镁合金的表面改性研究已经处于加速发展阶段，但对于其相应的降解性能、生物相容能力和降解过程中的力学性能仍然需要更加系统的研究。未来对于镁合金表面改性的研究不应止于体外试验，可以根据临床医学的不同需求对镁基合金进行相应的改性，在对镁合金进行基础的耐腐蚀性检测后，应具体结合植入部位的生长环境对镁合金的降解行为进行调整。不同涂层改性方法对于镁及镁合金的屏障保护及力学支持仍需进一步探究，且对于涂层的抗菌性研究也应进一步探索。积极探索镁及镁合金的表面改性研究，对于推动镁及镁合金在医学领域的应用有重要意义。