Odporność na korozję nanokrystalicznego tytanu do zastosowań biomedycznych

• Autorzy: Ura-Bińczyk E. , Garbacz H. , Lewandowska M.

Warianty tytułu

EN

Corrosion resistance of nanocrystalline titanium for biomedical applications

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu rozdrobnienia ziarna na odporność na korozję w sztucznym płynie ustrojowym (SBF) komercyjnego tytanu Grade 2. Badaniom podano tytan w stanie wyjściowym o strukturze mikrometrycznej (μ-Ti) i po procesie hydroekstruzji o strukturze nanometrycznej (n-Ti) stosując polaryzację potencjodynamiczną, elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS) oraz analizując zmiany potencjału korozyjnego w czasie. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że n-Ti ma wyższy potencjał korozyjny niż jego grubokrystaliczny odpowiednik. Przebiegi obu krzywych polaryzacyjnych są podobne, a istotne różnice występują powyżej 1200 mVSCE. Badania impedancyjne wskazują, że warstwa pasywna wytworzona na n-Ti jest mniej zwarta i bardziej porowata.

EN

Nanocrytalline titanium (n-Ti) produced by hydroextrusion process was evaluated in terms of corrosion resistance in simulated body fluid (SBF) using variation of corrosion potential, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results obtained revealed higher corrosion potential of n-Ti and similar polarization behavior to that of μ-Ti. The EIS results indicate that the passive film formed on n-Ti is less compact and more porous.

Słowa kluczowe

PL

odporność na korozję; nanokrystaliczny tytan; hydroekstruzja; sztuczny płyn ustrojowy (SBF)

EN

corrosion resistance; nanocrystalline; hydrostatic extrusion; simulated body fluid

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13, no. 96-98
• Strony: 40--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ura-Bińczyk E.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

autor

Garbacz H.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

autor

Lewandowska M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

Bibliografia

• [1] Khan M.A., Williams R.L., Williams D.F: In-vitro corrosion and wear of titanium alloys in the biological environment, Biomaterials 17 (1996) 2117-2126.
• [2] Okazaki Y., Ito Y., Kyo K., Tateishi T.: Corrosion resistance and corrosion fatigue strength of new titanium alloys for medical implants without V and Al, Materials Science and Engineering A213 (1996) 138-147.
• [3] Lewandowska M, Kurzydłowski K.J.: Recent development in grain refinement by hydrostatic extrusion, Journal of Materials Science 43 (2008) 7299-7306.
• [4] Garbacz H., Kurzydłowski K.J., Properties of nanotitanium for potential medical applications, Macromolecular Symposia 253 (2007) 128-133.
• [5] Garbacz H., Lewandowska M., Pachla W., Kurzydłowski K.J.: Structural and mechanical properties of nanocrystalline titanium and 316LVM steel processed by hydrostatic extrusion, Journal of Microscopy 223 (2006) 272-274.
• [6] Królikowski A.: Czy metale nanokrystaliczne są bardziej odporne na korozję?, Ochrona przed korozją 4 (2007) 140-147.
• [7] Balyanov A., Kutnyakova J., Amirkhanova N.A., Stolyarov V. V., Valiev R.Z., Liao X.Z, Zhao Y.H., Jiang Y.B., Xu H.F., Lowe T. C., Zhu Y.T.: Corrosion resistance of ultra fine grained Ti, Scipta Materialia 51 (2004) 225-229.
• [8] Garbacz H.: Effect of nanostructure on the Ti Grade2 properties, Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 777-780.
• [9] Kokubo T.,Takadama H.: How useful is SBF in predicting in vivo bone bioactivity?, Biomaterials 27 (2004) 2907-2915.
• [10] Pachla W., Kulczyk M., Suś-Ryszkowska M., Mazur A., Kurzydłowski K.J.: Nanocrystalline titanium produced by hydrostatic extrusion, Journal of Materials Processing Technology 205 (2008) 173-182.
• [11] Souto M.R., Laz M.M., Reis R.L.: Degradation characteristics of hydroxyapatite coatings on orthopaedic TiAlV in simulated physiological media investigated by electrochemical impedance spectroscopy, Biomaterials 24 (2003) 4213-4221.
• [12] Venugopalan R., Wiemer J.J., George M.A., Lucas L.C.: The effect of nitrogen diffusion hardening on the surface chemistry and scratch resistance of Ti-6Al-4V alloy, Biomaterials 21 (2000) 1669-1677.