当今社会,心血管疾病已成为人类健康的“头号杀手”,随着它的治疗手段的不断发展,血管支架的应用越来越广泛。镁合金血管支架由于其优异的生物可降解性,良好的生物相容性和力学性能,成为了新一代植入型血管支架的研究热点。然而,由于纯Mg的标准电极电位较低,腐蚀速率较快,难以在人体需要的服役时间内保持力学完整性,因此需要通过合金化技术和合适的加工工艺来提高它的耐蚀性和力学完整性,以满足血管支架临床应用的要求。虽然目前已有WE43等镁合金得到了临床应用,但仍存在降解速率较快且毒性未知等问题,因此本课题选取了生物安全性更好的Mg-Zn合金(Zn含量分别为2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%)作为研究对象,通过热挤压和热拉拔多道次形变加工,将合金铸锭加工成用于血管支架激光雕刻的微型管材(外径3.000±0.010 mm,壁厚0.150±0.010 mm)文本系统研究了拉拔温度和Zn含量的多少对Mg-Zn合金的显微组织、力学性能和静态条件下在人工血浆中的耐蚀性能的影响,并搭建体了外循环流场平台,进一步探索了 Mg-Zn合金管材在动态流场条件下的降解行为。研究结果对镁合金在血管支架研究领域的应用具有显著的参考价值。对合金的显微组织观察结果显示,铸态Mg-Zn合金组织晶粒粗大。在热挤压和不同温度的热拉拔过程中,由于发生了不同程度的动态再结晶,拉拔后获得的微型管材中显微组织显著细化,晶粒尺寸较铸态合金均降低了 1-2个数量级。此外,随着合金中含锌量的增加,合金的平均晶粒尺寸减小,析出的第二相体积分数增加,管材的强度和硬度提高,而延伸率下降。通过静态条件下的体外降解实验发现,适量的Zn元素的添加有效改善了镁合金微型管材在人工血浆中的耐蚀性能。在本文制备的三种Mg-Zn合金中,Zn含量为4wt.%的Mg-4Zn管材呈现出最好的耐蚀性能力学性能的测试结果发现,热拉拔温度的变化对合金的性能有显著的影响。当Mg-2Zn和Mg-4Zn的拉拔温度为290℃,Mg-6Zn的拉拔温度为320℃时,显微组织中晶粒大小分布均匀,晶界清晰平直,最接近理想的完全动态再结晶状态。在上述温度下拉拔的Mg-2Zn、Mg-4Zn和Mg-6Zn微型管材的抗拉强度分别为299 MPa、342 MPa和378 Mpa左右,屈服强度分别为278 MPa、305 MPa和328 MPa左右,均满足血管支架作为植入医疗器械在人体内服役时所需要达到的强度要求。与此同时,各成分的合金管材在该状态下呈现出最好的静态耐蚀性能,析氢法测得试样浸泡第五天后,腐蚀速率分别稳定在4mm/year、3 mm/year、7 mm/year左右。升高拉拔温度,合金变形组织完成了动态再结晶后晶粒会继续长大,致使合金管材的强度降低,而塑性提高。在动态的人工血浆流场环境下,Zn含量为4 wt.%的Mg-4Zn管材呈现的的耐蚀性能最好,但当Zn含量增加至6 wt.%时,管材呈现的耐蚀性能下降,甚至低于Zn含量为2%的Mg-2Zn合金。这与静态环境下耐蚀性能的规律一致。在流场环境作用下的浸泡的前八小时内,随着基体表面Ca-P相沉积层的增厚,管材呈现出的耐蚀性能随浸泡时间和流体流速的增加而得到进一步提升。