设计(论文)的基本内容：

优化确定镁合金的合金成分Mg-4Zn-1Sr-0.4Ca,通过合金熔炼浇铸，制得Mg-4Zn-1Sr-0.4Ca合金锭坯，然后对其热处理。对于热处理后的样品，先是进行性能分析，包括金相显微组织分布，热处理对硬度的硬度，室温拉伸等，然后进行激光处理、碱热处理。研究不同处理方式对其降解性能和生物相容性的影响。通过失重法和电化学极化曲线分析法来说明材料降解性能的好坏。并用扫描电镜观察在模拟体液浸泡过程中的微观腐蚀形貌的变化，通过XRD分析形成的腐蚀产物的种类。通过对无涂层铸态镁合金和有涂层镁合金进行溶血率测试和小鼠植入实验的比较，比较其生物安全性，并分析其生物相容性。

本课题根据材料的力学性、可降解性和生物相容性的要求自行优化设计了Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金板材为基体，对其表面激光+碱热复合处理，并对该材料的降解性能与生物相容性进行了研究。获得的实验结果如下：

(1)自行优化设计了Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金，对镁合金锭坯进行均匀化退火后，并进行了人工时效处理，制备了性能优良的医用镁合金基体。

(2)经激光表面处理后，Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金在SBF溶液中的其腐蚀电位为-1.6132V，腐蚀电流密度约为2.53×10-5A·cm-2，耐腐蚀性能得到微小的提高。经激光表面+碱热复合处理后，Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金在SBF溶液中的其腐蚀电位为-1.5056 V，腐蚀电流密度约为1.13×10-5 A·cm-2，其在SBF溶液中腐蚀电位高于未表面处理的以及激光表面处理的合金，耐腐蚀性能得大幅度的提高。

(3)通过对比两种不同处理的Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金形貌，发现经过激光碱热处理的合金在样品表面形成的涂层对样品起到了保护作用，提高了样品的耐蚀性。

(4)未表面处理的Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金的溶血率值为3.9%,激光+碱热复合处理Mg-4.0Zn-1.0Sr-0.4Ca合金的溶血率值为1.79%,均低于5.0%，具有良好的抗溶血性能。且激光+碱热处理后其抗溶血性能提高，更适宜在人体中应用。

主要研究内容

(1)针对镁合金力学性能的不足、降解速率过快的问题，从生物学和冶金学出发，选择合适的合金元素：Zn、Sr、Ca。优化确定镁合金的合金成分Mg-4Zn-1Sr-0.4Ca,通过合金熔炼浇铸，制得Mg-4Zn-1Sr-0.4Ca合金锭坯，然后对其热处理。

(2)对于热处理后的样品，进行性能分析，包括金相显微组织分布，热处理对硬度的硬度，室温拉伸等。

(3)对热处理后的样品，进行激光处理、碱热处理。研究不同处理方式对其降解性能和生物相容性的影响。

(4)通过失重法和电化学极化曲线分析法来说明材料降解性能的好坏。并用扫描电镜观察在模拟体液浸泡过程中的微观腐蚀形貌的变化，通过XRD分析形成的腐蚀产物的种类。

(5)通过对无涂层铸态镁合金和有涂层镁合金进行溶血率测试和小鼠植入实验的比较，比较其生物安全性，并分析其生物相容性。