Abstract
Materialele metalice biodegradabile reprezintă o nouă clasă de materiale biocompatibile pentru aplicații medicale bazate pe numeroase avantaje.
Dintre acestea, cele pe bază de zinc au o rată de degradare apropiată de perioada de vindecare cerută de multe probleme clinice, ceea ce le face mai potrivite decât cele pe bază de magneziu sau fier.
Proprietățile mecanice slabe ale Zn ar putea fi îmbunătățite semnificativ prin adăugarea de Mg și Y. În această cercetare, analizăm comportamentul electro-chimic și mecanic al unui nou aliaj bazat pe Zn3Mg0.7Y în comparație cu materialele pure Zn și Zn3Mg.
Microstructura și compoziția chimică au fost investigate prin microscopie electronică și spectroscopie cu dispersie de energie.
Coroziunea electrochimică a fost analizată prin polarizare liniară (LP), polarizare ciclică (CP) și spectroscopie de impedanță electrochimică (EIS).
Pentru duritate și rezistență la zgârieturi s-au folosit un tester de microduritate și un modul de zgârieturi.
Descoperirile au arătat că proprietățile mecanice ale Zn-ului s-au îmbunătățit prin adăugarea de Mg și Y. Zn, Zn-Mg și aliaje Zn-Mg-Y în acest studiu au arătat un comportament foarte activ în SBF cu coroziune uniformă.
Metalele de zinc și aliajele lor cu magneziu și ytriu au prezentat o rată de degradare moderată și pot fi considerate materiale biodegradabile promițătoare pentru aplicații ortopedice
.
Cuvinte cheie: biodegradabil; Zn; coroziune; microduritate; microzgârietură
Abstract
Materialele speciale sunt necesare în multe aplicații pentru a îndeplini cerințe medicale sau industriale specifice. Materialele metalice biodegradabile prezinta multe proprietati atractive, in special cele mecanice corelate cu o buna biocompatibilitate cu corpurile vii. Un material biodegradabil pe bază de fier a fost realizat prin topirea cu arc electric și omogenizarea cuptorului cu inducție. Noua compoziție chimică obținută a prezentat o proprietate specială numită SME (efectul memoriei formei) bazată pe transformarea martensitei. S-au realizat rezultate preliminare despre acest material biodegradabil special cu o nouă compoziție chimică pentru compoziția chimică și caracterizarea structurală și termică. Rezistența la coroziune a fost evaluată în soluția Ringer prin teste de imersie timp de 1, 3 și 7 zile, pH-ul soluției a fost măsurat în timp timp de 3 zile cu valori pentru fiecare minut și electro-coroziunea a fost măsurată folosind un potențiostat și o celulă cu trei electrozi. Pierderea de masă a probelor în timpul imersiei și electro-coroziunii a fost evaluată și starea suprafeței a fost studiată prin microscopie electronică cu scanare (SEM) și spectroscopie cu dispersie de energie (EDS). SME a fost evidențiat cu calorimetrie de scanare diferențială (DSC). Rezultatele confirmă posibilitatea unui efect de memorie a materialelor din carcasa forjată și a unei coroziuni generalizate (Tafel și potențiometrie ciclică și EIS) cu formare de oxizi de fier și o viteză de coroziune favorabilă aplicațiilor care necesită o perioadă mai lungă de implantare. Pierderea de masă a probelor în timpul imersiei și electro-coroziunii a fost evaluată și starea suprafeței a fost studiată prin microscopie electronică cu scanare (SEM) și spectroscopie cu dispersie de energie (EDS).
Cuvinte cheie: aliaj biodegradabil pe bază de fier
