Corrosion resistance of materials for medical applications – quality requirements for the nd-fe-b/polymer composites

• Autorzy: Pawłowska Grażyna , Klimecka-Tatar Dorota , Radomska Klaudia

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2019.3.2

Warianty tytułu

PL

Odporność na korozję materiałów do zastosowań medycznych – wymagania jakościowe dla kompozytów nd-fe-b/polimer

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The quality requirements for materials dedicated to medical applications mainly refer to their the impact on the body’s tissues and body fluids. From a technical point of view, this mainly concerns to the corrosive characteristics of materials in media with different aggressiveness. The potential use of Nd-Fe-B bonded composites in restorative medicine is associated with the elimination of a toxic epoxy resin from the composite. The commercial mixtures containing commercial acrylic material polymerizing at different temperatures have been used to consolidate high-coercive Nd-(Fe,Co)-B powders. In this paper, the results of corrosion tests for Nd-(Fe,Co)-B/polymer composites with two types of acrylics polymers have been presented. The electrochemical tests have been carried out in various solutions (sulphate solution acidified to pH = 4 and 6, Ringer solution, phosphate solution acidified to pH = 3 also with the addition of 0.1 M Cl-) to present the spectrum of corrosive media impact on the material. It has been found that the use of low temperature polymer as a binder is more beneficial both in terms of corrosion resistance as well as for technical and economic reasons.

PL

Wymagania jakościowe dla materiałów przeznaczonych do zastosowań medycznych głównie odnoszą się do ich wpływu na tkanki miękkie i płyny ustrojowe. Z technicznego punktu widzenia dotyczy to przede wszystkim korozyjnych właściwości materiałów w mediach o różnej agresywności. Zastosowanie w medycynie naprawczej kompozytów Nd-Fe-B wiązanych polimerem pozwala wyeliminować toksyczną żywicę epoksydową. Dlatego też do konsolidacji proszków Nd-(Fe,Co)-B o wysokiej koercji zastosowano komercyjne mieszanki zawierające PMMA polimeryzujące w różnych temperaturach. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych dla kompozytów Nd-(Fe,Co)-B/biopolimer z dwoma rodzajami polimerów akrylowych. Aby przedstawić wpływ mediów korozyjnych na materiał przeprowadzono testy elektrochemiczne w różnych roztworach (roztwór siarczanowy zakwaszony do pH = 4 i 6, roztwór Ringera roztwór fosforanowy zakwaszony do pH = 3, również z dodatkiem 0,1 M Cl-). Stwierdzono, że zastosowanie polimeru sieciującego w niskich temperaturach, jako środka wiążącego jest bardziej korzystne zarówno pod względem odporności na korozję, jak i ze względów technicznych i ekonomicznych.

Słowa kluczowe

EN

bonded magnets; material quality; magnetic composite; corrosion test; quality criteria

PL

magnesy wiązane; jakość materiału; kompozyt magnetyczny; badania korozyjne; kryteria jakości

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 3
• Strony: 74--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowska Grażyna

• Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Department of Chemistry, Czestochowa University of Technology, Poland

autor

Klimecka-Tatar Dorota

• Faculty of Management, Department of Production Engineering and Safety, Czestochowa University of Technology, Poland

autor

Radomska Klaudia

• Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Department of Chemistry, Czestochowa University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Brojer Z., Z. Hertz., P. Penczek.1972. Żywice epoksydowe. Warszawa: WNT.
• [2] Craig G. R. 2006. Materiały stomatologiczne. Wrocław: Wyd. Urban & Partner.
• [3] Dobrzański Leszek A., M. Drak. 2006. „Properties of composite materials with polymer matrix reinforced with Nd-Fe-B hard magnetic particles”. Journal of Materials Processing Technology 175:149-156.
• [4] Klimecka -Tatar Dorota, G. Pawłowska, K. Radomska. 2013. “Effect of the Nd-(Fe,Co)-B powder biencapsulation with Ni-P/epoxy resin and phosphate/epoxy resin coatings on the potentiokinetic characteristic of bonded magnets in the phosphate solution”. Ochrona przed Korozją 56 (5) : 187-190.
• [5] Klimecka-Tatar Dorota, G. Pawłowska, M. Sozańska. 2015. “The effect of powder particles biencapsulation with Ni-P layer on local corrosion of bonded Nd-(Fe,Co)-B magnetic material”. Archives of Metallurgy and Materials 60 (1) :153-157.
• [6] Klimecka-Tatar Dorota, G. Pawłowska, K. Radomska. 2016. Wpływ parametrów otrzymywania na chropowatość powierzchni materiałów Nd-Fe-B wiązanych biopolimerem. Częstochowa: wyd. Stowarzyszenie Menadżerow Jakości i Produkcji, Materialne i niematerialne aspekty inżynierii produkcji (monografia), 147-160.
• [7] Klimecka-Tatar Dorota, G. Pawłowska. 2013. Protective coating for Nd-Fe-B powders as improvement of their stability in sulphate solutions (pH=2) chapter 6, 69-78, w Services Chain Improvement (red.) Borkowski S., Jereb B., wyd. University of Maribor, Faculty of Logistics
• [8] Klimecka-Tatar Dorota, G.Pawłowska. 2013. The Nd-(Fe,Co)-B powder biencapsulation with Cu/epoxy resin and its effect on pitting corrosion resistance of bonded magnets, chapter 2, 21-30, w Toyotarity. Technologies Management (red.) Borkowski S., Klimecka-Tatar D., wyd. Savas Kitapve Yamaymevi
• [9] Leonowicz Marcin, J.J. Wysłocki. 2005. Współczesne magnesy. Warszawa: wyd. Naukowo Techniczne.
• [10] Matsuura Y. 2006. Recent development of Nd-Fe-B sintered magnets and their applications. MMM. 303 : 344-347.
• [11] Pawłowska Grażyna, D. Klimecka-Tatar, A. Mazik. 2013. „Wpływ bienkapsulacji proszkow Nd12Fe77Co5B6 na kinetykę roztwarzania materiałow wiązanych w zakwaszonych roztworach siarczanowych”. Hutnik 80 (5) : 398-403.
• [12] Pawłowska Grażyna. 2011. Procesy korozyjne materiałów magnetycznych typu RE-Fe-B otrzymanych różnymi metodami. Częstochowa: wyd. Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej
• [13] Radomska Klaudia, G. Pawłowska, D. Klimecka-Tatar. 2015. “The corrosion processes effect on surface roughness of bonded magnetic material based on Nd-(Fe,Co)-B powder”. Solid State Phenomena 227: 39-42.
• [14] Xiao J., J. Otaigbe. 2000. “Polymer-bonded magnets III. Effect of surface modyfication and particle size on the improved oxidation and corrosion resistance of magnetic rare earth fillers”. Journal of Alloys and Compounds 309 : 100-106.
• [15] Zheng Li., Li Wei Li., Zhu Minggang, Ye. Liping, Bi. Wenchao. 2013. “Microstructure, magnetic and electrical properties of the composite magnets”. Journal of Alloys and Compounds 560 : 80-83.