锌合金具有良好的降解率和可接受的生物相容性,是一种很有前途的血管支架材料。然而,锌的热稳定性差是一个需要解决的限制,以扩大其临床应用。抑制原子扩散对提高锌合金的热稳定性具有重要的现实意义。本研究旨在通过第一性原理计算结合CINEB方法计算19种取代溶质的扩散活化能,来检验与各种合金元素相关的晶格扩散。计算得到的活化能很大程度上取决于溶质原子d电子的大小和数量。利用Nabarro-Herring模型还可以预测提高常温下锌合金热稳定性和抗蠕变性能的趋势。为验证计算结果,制备了一种抗自老化的Zn-Cu合金。因此,本研究工作对提高热稳定性的可生物降解锌合金的设计具有重要意义。