Badania powierzchni i warstw produktów korozji amorficznych stopów magnezu w roztworze Ringera

• Autorzy: Nowosielski R. , Cesarz-Andraczke K. , Nawrat G. , Balin K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2017.6.1

Warianty tytułu

EN

Surface studies and corrosion products layers of amorphous magnesium based alloys in Ringer’s solution

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie powierzchni i warstw produktów korozji pod względem budowy i składu chemicznego w zależności od czasu zanurzenia amorficznych stopów magnezu w środowisku chlorkowym w temperaturze 37˚C. W ramach pracy przeprowadzono badania struktury analizowanych próbek za pomocą badań rentgenowskich. Badania symulowały warunki odpowiadające ludzkiej krwi. Podczas badań mierzono ilość wydzielającego się wodoru, jako wskaźnika opisującego kinetykę procesu. Roztwór badawczy i temperaturę (37˚C) dobrano z uwagi na możliwość zastosowania masywnych szkieł metalicznych na osnowie magnezu na resorbowalne implanty medyczne. Stwierdzono, że stężenie cynku w stopach Mg68Zn28Ca4 oraz Mg64Zn32Ca4 ma decydujący wpływ na przebieg procesu korozyjnego, budowę oraz skład chemiczny produktów korozji w środowisku chlorkowym.

EN

The aim of the work was the surface and the layers of corrosion products investigation in terms of structure and chemical composition of the amorphous magnesium alloys according to immersion time in chloride environment at 37°C. The structure of the samples was analyzed by X-ray examinations. The study simulated conditions corresponding to human blood. During the tests the amount of evolved hydrogen was measured as an indicator describing the kinetics of the process. Testing solution and temperature (37°C) were selected due to the possibility of use Mg-based bulk metallic glasses for resorbable medical implants. It was found that the concentration of zinc in Mg68Zn28Ca4 and Mg64Zn32Ca4 alloys has very important influence on the corrosion process, structure and chemical composition of the corrosion products in chloride environment.

Słowa kluczowe

PL

amorficzne stopy magnezu; badania immersyjne; produkty korozji; pomiar gazowego wodoru

EN

amorphous magnesium alloys; immersion tests; corrosion products; hydrogen measurement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 6
• Strony: 186--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Nowosielski R.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Materiałów Nanokrystalicznych i Funkcjonalnych oraz Zrównoważonych Technologii Proekologicznych, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Cesarz-Andraczke K.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Materiałów Nanokrystalicznych i Funkcjonalnych oraz Zrównoważonych Technologii Proekologicznych, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Nawrat G.

• Katedra Chemii, Technologii Nieorganicznej i Paliw, Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska

autor

Balin K.

• Instytut Fizyki, Zakład Fizyki Ciała Stałego, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii, Uniwersytet Śląski

Bibliografia

• [1] Chen Ying, Zhang Shaoxiang, Li Jianan, Song Yang, Zhao Changli, Hongju. Wang, Xiaonong. 2011. “Influence of Mg2+ concentration, pH value and specimen parameter on the hemolytic property of biodegradable magnesium”. Materials Science and Engineering B 176 : 1823–1826.
• [2] Datta Moni Kanchan, Chou Da-Tren, Hong Daeho, Saha Partha, Chung Sung Jae, Bouen Lee, Sirinterlikci Arif, Ramanathan Madhumati, Roy Abhijit, Kumta Prashant N. 2011. ”Structure and thermal stability of biodegradable Mg–Zn–Ca based amorphous alloys synthesized by mechanical alloying”, Materials Science and Engineering B 176 : 1637–1643.
• [3] Feliu Sebastian, Lorente Ignacio. 2015. “Corrosion product layers on magnesium alloys AZ31 and AZ61 : Surface chemistry and protective ability”. Applied Surface Science 347 : 736–746.
• [4] Li Haifei, Pang Shujie, Liu Ying, Sun Lulu, Liaw Peter, Zhang Tao. 2015. “Biodegradable Mg–Zn–Ca–Sr bulk metallic glasses with enhanced corrosion performance for biomedical applications”. Materials&Design 67, 2015 : 9–19.
• [5] Nowosielski Ryszard, Babilas Rafał, Dercz Grzegorz, Pająk Lucjan. 2010. ” Structure of Fe-based metallic glass after crystallization process”. Diffus. Defect Data Pt. B Solid State Phenomena 163 : 165–168.
• [6] Song Guangling. 2007. “Control of biodegradation of biocompatible magnesium alloys”. Corrosion Science 49 : 1696–1701.
• [7] Witte Frank, Hort Norbert, Vogt Carla, Cohen Smadar, Kainer Karl Urlich, Willumeit Regine, Feyerabend Frank. 2008. “Degradable biomaterials based on magnesium corrosion”. Solid State and Materials Science 12 : 63–72.
• [8] Zberg Bruno, Uggowitzer Peter, Loffler Joerg. 2009. “Towards a new generation of biodegradable implants: MgZnCa glasses without hydrogen evolution”. Nature Materials 8 : 887–891.
• [9] Zheng Yufeng, Gu Xuenan, Witte Frank. 2014. “Biodegradable metals”. Materials Science and Engineering R 77 : 1–34.
• [10] Xin Yunchang, Hu Tao, Chu Paul. 2011. “In vitro studies of biomedical magnesium alloys in a simulated physiological environment: A review”. Acta Biomaterialia 7 : 1452–1459.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Praca była finansowana przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu badawczego nr: 2013/09/B/ST8/02129.