【正文】 金，化學(xué)氧化，電化學(xué)氧化，靜電噴涂A Study on the Oxide Film of AZ31 Magnesium AlloyAbstractA protective film on the surface對其氧化時間進(jìn)行優(yōu)化，得到2min左右時，氧化效果較好。其中，化學(xué)氧化采用低濃度鉻酸常溫，化學(xué)氧化液的成分及含量為：CrO3（5g/L）、CaSO4（5g/L）。對六價鉻廢液可以采用沉淀法回收處理。electrochemical oxidationchemical oxidation films with lowoxidation time, we foundNaOH、Na2SiO3 and C6H5OH were adopted ,The electrostatic powder coatingfilmsby precipitation鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。 鎂合金熔點比鋁合金熔點低，壓鑄成型性能好。表11 鎂合金與鋁合金、塑料、普通鋼的主要性能參數(shù)性能參數(shù)AZ91DAM60A380ABSQ215密度（g/cm2）抗拉強(qiáng)度（MPa）23022032045335450比強(qiáng)度彈性模量（GPa）454572190210比剛度鎂合金的合金名稱是以主要添加合金元素及其百分比來取名。同時由于鎂合金較好的加工性能、較強(qiáng)的機(jī)械性能、重量輕、韌性好、屏蔽性好，越來越受到人們的青睞。鎂合金廣泛用于汽車行業(yè)中，以達(dá)到輕量化的目的。屈服強(qiáng)度，延伸率與鋁合金也相差不大。3C產(chǎn)品屬于鎂合金的高端應(yīng)用領(lǐng)域（見圖1圖14）。美軍裝備的M274AI型軍用吉普車(見圖18)采用了鎂合金車身及橋殼，大大減輕了重量，僅重860磅，具有良好的機(jī)動性及越野性能，4名士兵即可抬起。鎂合金的腐蝕形貌依賴于合金的化學(xué)成分和環(huán)境條件。鎂及其合金在大多數(shù)介質(zhì)中都不穩(wěn)定，不耐蝕，這在很大程度上限制了它的應(yīng)用。在中性和堿性介質(zhì)中，鎂合金的腐蝕反應(yīng)與純鎂的腐蝕反應(yīng)類似，主要發(fā)生以下反應(yīng)：Mg2e=Mg2+ （陽極反應(yīng)）(11)H2O+2e=H2+2OH– （陰極反應(yīng)）(12)Mg2+＋2OH–=Mg(OH)2 （生成腐蝕產(chǎn)物）(13)因此，鎂的電化學(xué)腐蝕以析氫為主，鎂合金則以點蝕和全面腐蝕形式迅速溶解。鎂合金的自然氧化膜耐蝕性較差，呈現(xiàn)出很高的化學(xué)和電化學(xué)活性。它是在無電流的情況下，通過浸漬、噴淋或涂刷，使金屬工件與化學(xué)處理液相接觸，通過金屬與處理液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面形成由氧化物或金屬鹽構(gòu)成的鈍化膜。目前應(yīng)用于鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的主要是鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜。在80℃以上高溫環(huán)境中，鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜將失去結(jié)晶水而破裂，喪失自修復(fù)性。磷化處理就是工件在以磷酸或磷酸鹽為主體的溶液中進(jìn)行浸漬或進(jìn)行噴淋，使表面產(chǎn)生完整的磷酸鹽保護(hù)膜層的表面處理技術(shù)。磷化處理膜層的厚度較大，作為油漆底層，可使漆膜的粘附力、耐潮濕性和耐蝕能力提高數(shù)十倍。陽極氧化成膜主要是指鎂合金壓鑄件作為陽極，在外加低電壓的作用下，通過在一定溫度的溶液中進(jìn)行一段時間的處理，利用工件與處理液之間的電化學(xué)反應(yīng)在工件表面形成保護(hù)氧化膜層的一類表面處理技術(shù)[5]。20世紀(jì)50年代，隨著HAE和Dow17工藝的相繼出現(xiàn)，使得陽極氧化技術(shù)在鎂合金的防護(hù)處理中的實際應(yīng)用成為可能。Dow17法氧化膜耐腐蝕性和耐磨性好，但比較脆。封孔后兩種膜均具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。這種方法適用于鎂及各種鎂合金，所形成的氧化膜不含除鎂以外的其他金屬元素。Anomag工藝電解液的組成是氨水，以磷酸鹽、鋁酸鹽、過氧化物、氟化物為添加劑。微弧氧化又稱微等離子體氧化是近年興起的一種在鋁、鎂、欽等閥金屬及其合金表面原位生長陶瓷膜的新技術(shù)，它突破傳統(tǒng)陽極氧化工作電壓的限制，將工作區(qū)域引入到高電壓放電區(qū)，在陽極區(qū)將產(chǎn)生等離子體微弧放電，微弧直徑一般在幾微米至幾十微米之間，在工件表面的停留時間約為幾十毫秒，相應(yīng)的溫度可高達(dá)幾千度，可使周圍的液體汽化，形成高溫高壓區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)，在電場的作用下，可產(chǎn)生大量的電子和正負(fù)離子，因此可產(chǎn)生特殊的物理化學(xué)作用，使生成的氧化膜成為陶瓷質(zhì)的有序結(jié)構(gòu)。盡管有機(jī)涂層的品種很多，操作簡單，適應(yīng)范圍較廣，是一種較為經(jīng)濟(jì)的鎂合金表面處理方法。其優(yōu)點是可以在形狀復(fù)雜的樣品，特別在孔洞及深凹處制備厚度比較均勻的鍍層。工藝流程為：制樣→超聲波清洗→堿洗→水洗→酸洗→水洗→活化→水洗→化學(xué)鍍鎳→水洗→烘干。離子注入法是一種較新的表面改性方法，實驗證明，通過往金屬表面注入耐蝕性好的Al，Cr，Cu 等元素，可大幅度的提高合金的耐蝕性。有資料表明: 1998年我國因腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失,每年達(dá)到了2800億元人民幣之巨，占國民經(jīng)濟(jì)總值的2%。AZ31的化學(xué)成分和含量[10]見表21。機(jī)械處理的目的是降低基體粗糙度，獲得平整、光滑的表面，去除表面毛刺、劃傷等缺陷。酸洗可以除去表面的污物和氧化物。本論文中化學(xué)氧化液的組成不變，濃度也不變，只改變前處理和化學(xué)氧化的時間，探究鎂合金鉻酸常溫化學(xué)氧化的時間。 + —12345 圖 24 鎂合金電化學(xué)氧化裝置1—VC3005A型直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源；2—DZKW型電子恒溫水浴加熱鍋；3—不銹鋼板；4—電化學(xué)氧化液；5—鎂合金試樣在本論文中，先采用了幾種不同電化學(xué)氧化方法制備氧化膜。此外，本論文還在90℃下，對第四種電化學(xué)氧化方法進(jìn)行了組分含量的研究。刷涂法是人工利用漆刷蘸取涂料對工件表面進(jìn)行涂裝，除了初干過快的揮發(fā)性涂料外，可適用于任何涂料。靜電噴涂是利用高壓電場的作用，使漆霧或粉末帶電，并在電場力的作用下吸附在帶異性電荷的工件上的一種噴漆方法。其中包括過氯乙烯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料等。粉末涂料以粉末狀態(tài)進(jìn)行涂裝，然后加熱熔融流平，固化成膜。10μm。含鉻廢水中的六價鉻在酸性條件下是以Cr2O72 形式存在，而在堿性條件下是以CrO42形式存在。因此，漆膜附著力的測定受到涂料、涂裝行業(yè)的廣泛關(guān)注。1℃，濕度大于95%，用5%鹽酸溶液，連續(xù)噴霧120小時，然后水洗干凈，觀察鍍層的腐蝕程度或其他缺陷。為此, 有必要對前處理工藝進(jìn)行進(jìn)一步研究。nCrO3其表面形貌與未經(jīng)處理的鎂合金試樣見圖31。化學(xué)氧化并涂裝后鹽霧試驗，連續(xù)噴霧120小時，鍍層仍未出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。在只有氫氧化物的溶液中十分容易陽極化成膜，膜的主要成分是氫氧化鎂，它在堿性介質(zhì)中不溶解。本論文對第四種電化學(xué)氧化液中各組分含量進(jìn)行了研究。氫氧化鈉的作用是增加溶液的導(dǎo)電性，并減少鎂合金在溶液中的腐蝕；苯酚起去極化劑的作用，使膜層呈青綠色,在提高氧化膜抗腐蝕性能的同時還可以使氧化膜表面變得光滑平整致密。分別對化學(xué)氧化膜和電化學(xué)氧化膜進(jìn)行孔隙率測試，通過測試結(jié)果可以比較它們膜層的致密性，以此進(jìn)一步比較兩種方法的處理效果。綜合考慮光澤度、膜厚度、孔隙率等，可以得出：對AZ31鎂合金鉻酸化學(xué)氧化2min左右，效果較好。綜合膜厚度、均勻程度、光滑程度等，可以得出：在90℃下，AZ31鎂合金采用NaOH（280g/L）；Na2SiO3（36g/L）；苯酚（4g/L）的電化學(xué)氧化液處理10min效果較好。而電化學(xué)氧化成膜需要外加電壓，相對操作復(fù)雜。對AZ31鎂合金，鉻酸化學(xué)氧化時間過長，鎂合金表面發(fā)黑，無光澤；鉻酸化學(xué)氧化時間過短，表面膜薄且金黃色較淺。在此我也衷心感謝您們！感謝大學(xué)四年所有的同學(xué)、朋友，謝謝你們在生活和學(xué)習(xí)方面給予的真誠的幫助與關(guān)心！最后衷心祝愿所有給我關(guān)心、支持和幫助的親人、老師、朋友們：身體健康、工作勝利、萬事如意！外文原文A Biodegradable Polymerbased Coating to Control the Performance of Magnesium Alloy Orthopaedic ImplantsHoi Man Wong a,1, Kelvin . Yeung a,1, Kin On Lam a, Vivian Tama, Paul K. Chu b, Keith . Luk a, Kenneth . Cheung a,*a Department of Orthopaedics and Traumatology, The University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong, Chinab Department of Physics and Materials Science, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, ChinaAbstractMagnesium and its alloys may potentially be applied as degradable metallic materials in orthopaedic implantations due to their degradability and resemblance to human cortical bone. However, the high corrosion rate and accumulation of hydrogen gas upon degradation hinders its clinical application. In this study, we adopt a new approach to control the corrosion rate by coating a controllable polymeric membrane fabricated by polycaprolactone and dichloromethane onto magnesium alloys, in which the pore size was controlled during the manufacturing process. The addition of the polymeric membrane was found to reduce the degradation rate of magnesium, and the bulk mechanical properties were shown to be maintained upon degradation. The invitro studies indicated good cytopatibility of eGFP and SaOS2 osteoblasts with the polymercoated samples, which was not observed for the uncoated samples. The invivo study indicated that the uncoated sample degraded more rapidly than that of the polymercoated samples. Although new bone formation was found on both samples, as determined by MicroCT, higher volumes of new bone were observed on the polymercoated samples. Histological analysis indicated no inflammation, necrosis or hydrogen gas accumulation on either of the samples during degradation. Collectively, these data suggest that the use of polymeric membrane may be potentially applied for future clinical use.1. IntroductionThe most monly used materials for bone fracture fixation are usually made of medicalgrade metals such as 316L stainless steel, pure titanium and its alloys, and cobalt–chromiumbased alloys[1,2] which are nonbiodegradable. However, one esirable characteristic of an implant is its ability to be degraded after the bone has healed as problems may arise if the implants are not degradable. Longterm adverse effects or even an increased risk of local inflammation may occur after longterm implantation since the metallic implant is a foreign body to human tissues[3]. If this is the ca