Passivation and corrosion behaviours of AISI 316L stainless steel as implant materials in simulated blood environment

• Autorzy: Walke W. , Przondziono J.

Warianty tytułu

PL

Ocena odporności korozyjnej stali 316L stosowanej w zabiegach kardiologicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the study was evaluation of corrosion resistance of steel 316L used in cardiologic treatment mainly for vascular stents. The study analysed influence of electrochemical and chemical treatment of the steel surface, including sterilisation with pressurised water steam, on its corrosion characteristics. The tests were performed in artificial blood plasma simulating human blood environment. In order to simulate the conditions present in blood, the samples were subject to exposure in artificial blood plasma at the temperature T = 37±1oC for 30 days. To evaluate the phenomena that take place on the surface of the tested steel, electrochemical impedance spectroscopy was applied. Suggestion of proper variants of surface treatment is of a long-range importance and it will contribute to elaboration of technological conditions with specified parameters of formation of oxide layers on vascular stents.

PL

Celem pracy była ocena odporności korozyjnej stali 316L stosowanej w zabiegach kardiologicznych głównie na stenty naczyniowe. Analizowano wpływ elektrochemicznej i chemicznej obróbki powierzchniowej stali z uwzględnieniem procesu sterylizacji parą wodną pod ciśnieniem na jej właściwości korozyjne. Badania realizowano w sztucznym osoczu symulującym środowisko krwi. W celu zasymulowania warunków występujących w środowisku krwi próbki poddawano ekspozycji w sztucznym osoczu o temperaturze T = 37±1oC przez okres 30. dni. Dla oceny zjawisk zachodzących na powierzchni badanej stali zastosowano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS – Electrochemical Impedance Spectroscopy). Zaproponowanie odpowiednich wariantów obróbki powierzchniowej ma perspektywiczne znaczenie i przyczyni się do opracowania warunków technologicznych o sprecyzowanych parametrach wytwarzania powłok tlenkowych na stentach naczyniowych.

Słowa kluczowe

EN

AISI 316L; artificial plasma; chemical passivation; EIS

PL

stal AISI 316L; sztuczne osocze; pasywacja chemiczna; EIS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 12
• Strony: 272--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Walke W.

• Silesian University of Technology, Department of Biomaterials and Medical Engineering Devices, ul. Gen. Ch. de Gaulle’a 72, 41-800 Zabrze

autor

Przondziono J.

• Silesian University of Technology, Department of Technology Materials, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Paszenda Z., Application problems of implants used in interventional cardiology, Advences in Soft Computing, 47 2008, 15-27.
• [2] Sheth S., Litvak F., Fishbein M., Forrester J., Eigler N., Reduced thrombogenicity of polished and unpolished nitinolvs stainless steel slotted-tube stents in a pig coronary artery model. Journal of the American College of Cardiology, 27, 1997, 197A.
• [3] De Scheerder I., Sohier J., Wang K. et al., Metallic surface treatment using electrochemical polishing decreases thrombogenicity and neointimal hyperplasia after coronary stent implantation in a porcine model. Eurpean Heart Journal, 18, 1997, 153-156.
• [4] Zhao H., van Humbeeck J., Electrochemical polishing of 316L stainless steel slotted tube coronary stents. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 13, 2002, 911-916.
• [5] Kaczmarek M., Walke W., Kajzer W., Chemical composition of passive layers formed on metallic biomaterials. Archives of Materials Science and Engineering, 28, 2007, 273-276.
• [6] Walke W., Przondziono J., Impedance spectroscopy study of the electrochemical corrosion of steel wire used in cardiologic leaders. Lecture Notes in Computer Science, Springer Verlag Berlin Heidelberg, Berlin 2012, 389-397.
• [7] Przondziono J., Walke W., Electrochemical investigations of Cr-Ni-Mo stainless steel used in urology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 22(1), 2011, art. no. 012018, .
• [8] Przondziono J., Walke W., Mlynarski R., Szatka, W., Corrosion resistance of premodeled wires made of stainless steel used for heart electrotherapy leaders. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 35(1), 2012, art. no. 012016,
• [9] Kajzer W, Chrzanowski W., Marciniak J.: Corrosion resistance of Cr-Ni-Mo steel intended for urological stents. International Journal Microstructure and Materials Properties, 2, 2007, 188-201.
• [10] Szewczenko J., Marciniak J.: Corrosion of Cr-Ni-Mo steel implants electrically stimulated. Journal of Materials Processing Technology, 175, (1-3), 2006, 404-410.
• [11] Kiel-Jamrozik, M. , Szewczenko, J. , Walke, W. Application of EIS method for evaluation of physicochemical properties of modified Ti-6Al-4V ELI alloy. Przegląd Elektrotechniczny, 88, 2012, 232-235.
• [12] Kiel, M., Szewczenko, J., Marciniak, J., Nowińska, K.: Electrochemical properties of Ti-6Al-4V ELI alloy after anodization. Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 7339 LNBI, 2012, 369-378.
• [13] Szewczenko J., Pochrzast M., Walke W.: Evaluation of electrochemical properties of modified Ti-6Al-4V ELI alloy, Przegląd Elektrotechniczny, 87,12B, 2011, 177-180.
• [14] Szewczenko J., Nowinska K., Marciniak J.: Influence of initial surface treatment on corrosion resistance of Ti6Al4V ELI alloy after anodizing. Przegląd Elektrotechniczny, 87, 3, 2011, 228-231.
• [15] Szewczenko J., Jaglarz J., Basiaga M., Kurzyk J., Paszenda Z.: Optical methods applied in thickness and topography testing of passive layers on implantable titanium alloys. Optica Applicata, 43(1), 2013, 173-180.