单相镁钙合金

腐蚀速率降至1/16

通过高压固溶消除Mg₂Ca第二相，合金实现单相组织并均匀腐蚀，避免电偶腐蚀，同时腐蚀表面快速形成富Ca/P/O/C保护层，提升生物相容性。

Jia, Qinggong · Tong, Zhipei · Qianying, Jia · 黄河 · 朱世杰 · 张壮飞 · Mine, Yoji · Takashima, Kazuki · 关绍康 · Bian, Dong · 郑玉

Journal of Materials Science and Technology 2026

具体参数

腐蚀速率

{'zh': '0.11', 'en': '0.11'} mm/year

Ca最大固溶度

{'zh': '1', 'en': '1'} wt.%

技术优势

腐蚀速率降至1/16

单相组织消除了Mg与Mg₂Ca之间的电偶腐蚀，腐蚀速率从双相合金的1.83 mm/year降至0.11 mm/year。

固溶度提高至1 wt.%

在4 GPa、750 °C以上的高压固溶条件下，Ca在Mg中的最大固溶度提升至1 wt.%，远超传统固溶处理。

自发形成保护层

腐蚀过程中释放的高浓度Ca在表面重新沉积，并与O、P、C结合形成完整的Ca/P/O/C富集层，为基体提供额外屏蔽，从而显著提升耐蚀性和生物相容性。

应用场景

• 骨科植入物：用于骨钉、骨板等植入物，避免局部腐蚀导致过早失效。
• 可降解金属：提供均匀降解和可控腐蚀速率，替代现有可降解合金。
• 生物医用材料：在腐蚀表面形成Ca/P/O/C保护层，改善细胞相容性。