Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ pasywacji elektrochemicznej stopu Wirobond C na jego własności korozyjne

Rylska D., Sokołowski J., Sokołowska J., Domarecka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

814--818

PL

Celem pracy było określenie wpływu utleniania elektrochemicznego na odporność kobaltowo-chromowego stopu dentystycznego na korozję elektrochemiczną. Obecność chromu w tym stopie zapewnia samopasywację, pozwalając stosować go w środowisku jamy ustnej. Warstwa pasywna musi zapewnić odporność na działanie agresywnych składników tego środowiska oraz posiadać zdolność do odbudowy w przypadku mechanicznych uszkodzeń lub powstawania wżerów korozyjnych, więc stabilność i efektywność odbudowy tej warstwy jest ważnym czynnikiem. Charakter warstw pasywnych zależy między innymi od warunków ich powstawania, dlatego polepszenia własności antykorozyjnych można się spodziewać po zastosowaniu zabiegu pasywacji elektrochemicznej, która powinna wzmocnić własności pasywne tak pogrubionych warstw tlenkowych na powierzchni tych stopów. Badano wpływ procesów pasywacji elektrochemicznej powierzchni stopu kobaltowo-chromowego na stabilność i jakość warstwy pasywnej. Ocena odporności korozyjnej po tychże procesach modyfikacji powierzchni służyła ustaleniu najlepszych parametrów pasywacji elektrochemicznej dającej największą odporność na korozję elektrochemiczną w środowisku modelującym środowisko jamy ustnej. Stop dentystyczny na bazie Co-Cr, Wirobond C, pasywowano elektrochemicznie przy różnych potencjałach z zakresu pasywacji anodowej w roztworze soli fizjologicznej. Badania korozyjne pasywowanych powierzchni stopu były przeprowadzone w roztworze 0,9% NaCl za pomocą metody polaryzacji potencjodynamicznej. Po wybraniu najkorzystniejszego potencjału pasywującego przeprowadzono porównawczą charakterystykę korozyjną (badania potencjostatyczne, potencjodynamiczne, polaryzacja liniowa, OCP) tak zmodyfikowanego stopu z materiałem bez dodatkowych zabiegów. Stwierdzono, że wartość potencjału E = 20 mV pozwala uzyskać największą odporność korozyjną stopu Wirobond C. Taki wariant pasywacji pozwala wytworzyć warstwy pasywne o odpowiedniej grubości zapewniające wzrost własności antykorozyjnych w porównaniu ze stopem bez modyfikacji powierzchni.

EN

The main goal of these investigations was to obtain the improvement in protection against the electrochemical corrosion of Co-Cr-base dental alloy in oral cavity environment. Passive surface films are those thin films which spontaneously form to maintain corrosion resistance. The occurrence of passivity makes it possible to use metals in chemically aggressive media, even in the physiological environment ‘which is particularly hostile to metals. Virtually all metallic biomaterials (such as, for instance, Co-Cr-Mo alloys, titanium, and its alloys etc.) must exhibit a minimum level of selfmaintained passivity in the human body. Therefore the passive oxide film on the metallic implant must not only withstand chemical attack by damaging species, like chloride ions which are abundantly available in the body fluids, but it also must effectively redevelop if mechanically removed. Additional surface’s modification should improve the properties of these protective layers. In order to attain this goal we used the method of electrochemical passivation. We examined the influence of different parameters of passivation on layers’ quality. The electrochemical corrosion tests were used to state which passivation potential for modified alloy seems to be an optimal and leads to the creation of a stable oxide film on the surface. The surface of Co-Cr-base dental alloy, Wirobond C, was treated by electrochemical passivation method. These processes were conducted at three different potentials: –200 mV, 20 mV and 600 mV in physiological salt solution. Such passivated surfaces of alloy were examined by means of potentiodynamic polarization technique in 0.5 M Cl solution to determine their corrosion resistance. Then, after choosing the potential value of 20 mV as the best passivation potential for the Wirobond C alloy, SEM metallographic study and electrochemical techniques such as potentiodynamic polarization, potentiostatic tests at different potentials (selected according to the electrochemical regions of the potentiodynamic curves) were employed to characterize the surface of passivated and untreated alloy. The same corrosion mechanisms were observed at different applied potentials, however, the rate of the corrosion reactions which take place on the metallic surfaces is higher for untreated sample.

2

Rola pasywacji anodowej jako czynnika modyfikującego własności korozyjne powierzchni stopu dentystycznego z grupy Co-Cr-W-Mo obrabianego metodą frezowania

Rylska D., Szynkowska M. I., Sokołowski J., Sokołowski G.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

819--823

PL

Zachowanie tworzyw metalicznych stosowanych jako biomateriały zależy od wielu czynników, takich jak skład chemiczny, mikrostruktura, stabilność warstw tlenkowych na powierzchni, zastosowane technologie i parametry wytwarzania. Na podstawie wcześniejszych badań korozyjnych stwierdzono, iż gotowe elementy wykonane techniką frezowania ze stopów kobaltowo- chromowych wykazują większą odporność korozyjną w środowisku zawierającym jony chloru w porównaniu z elementami z tych stopów otrzymywanymi za pomocą odlewania. Odporność korozyjna w tych materiałach jest związana ze zdolnością do tworzenia na powierzchni materiału pasywnej warstwy ochronnej. Celem pracy było sprawdzenie, czy dla tak obrabianych materiałów można uzyskać dodatkowe zwiększenie odporności korozyjnej, stosując zabiegi pasywacji elektrochemicznej. W artykule przedstawiono porównawcze badania charakteryzujące odporność na korozję elektrochemiczną gotowych elementów wykonanych za pomocą frezowania z fabrycznie odlanego Starbondu CoS, stopu Co-Cr z dodatkiem wolframu i molibdenu po kilku wariantach modyfikacji powierzchni. Zastosowano procesy polaryzacji anodowej przy kilku wybranych potencjałach z zakresu stanu pasywnego wyznaczonego dla tego stopu. Wpływ tych zabiegów na jakość korozyjną stopu oceniono, mierząc charakterystyki Tafela – wyznaczono potencjał korozyjny, prąd korozyjny i opór polaryzacyjny. Wyznaczono charakterystyki potencjodynamiczne pozwalające także ocenić podatność na korozję wżerową. Na podstawie tych badań stwierdzono, iż potencjał pasywujący o wartości 10 mV pozwala uzyskać maksymalną poprawę właściwości antykorozyjnych tego materiału.

EN

Corrosion behaviour of metals and non-precious alloys used as biomaterials depends on many factors, like chemical composition, microstructure, parameters and technologies of manufacturing, stability of passive layers on their surfaces. As was stated in previous corrosion tests the elements obtained from Co-Cr alloys by method of surface-milling posses better corrosion resistance in Cl-ions’ rich environments in comparison to traditionally casted ones. The technical and biomedical use of alloys containing reactive metals in aggressive environments is possible due to the spontaneous formation of thin oxide layers which slow down corrosion reactions by several orders of magnitude. The presence of chromium addition in these alloys warranties the self-passivation. The protection provided by this surface layer is mainly determined by the stability of the passive film in the specific environment. Surface passivation is a promising technique for further improving the corrosion resistance as well as the biocompatibility of these kinds of alloys. In this work, we studied the effect of different anodic passivation processes on the corrosion resistance of profile-milled elements from Starbond CoS (Co-Cr-W-Mo dental alloy). Characterization techniques such as Tafels’ curves extrapolation and scanning electron microscopy were employed to evaluate the corrosion resistance. The anodic polarization tests were used to compare the resistance for pitting corrosion of electrochemically treated and untreated samples. Results show that not all of these surface treatments improve the corrosion resistance of the alloy satisfactorily. The highest improvement of anticorrosion parameters was achieved for passivation byt the 10 mV potential. The properties of surface oxide layer, closely connected to its thickness, seem to be the predominant factor to explain the improvement of corrosion resistance.

3

Poprawa odporności korozyjnej stopu Wironit przez modyfikację jego powierzchni

Rylska D., Wendler B., Sokołowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

824--827

PL

Celem pracy było zbadanie odporności korozyjnej stopu kobaltowo-chromowego z dodatkiem molibdenu (nazwa handlowa Wironit ) po zastosowaniu różnych metod modyfikacji powierzchni w celu uniknięcia niekorzystnych dla organizmu ludzkiego zjawisk będących efektem degradacji korozyjnej. Zastosowano metody polegające na naniesieniu powłoki ochronnej ekranującej (jako bariera) podłoże metaliczne od środowiska oraz modyfikację powierzchni własnej tworzywa metalicznego. W pracy oceniono odporność korozyjną powłok SiC i TiN na powierzchni Wironitu osadzonych za pomocą metody magnetronowej (SiC) oraz łukowej (TiN). Ponadto podjęto próby poprawy własności ochronnych powierzchni stopu za pomocą pasywacji elektrochemicznej. Do oceny podatności powłok i powierzchni spasywowanych na korozję w środowisku 0,9% NaCl wykorzystano przyspieszone badania elektrochemiczne metodą potencjodynamiczną. Odporność korozyjna stopu Wironit po pokryciu powłoką SiC oraz TiN uległa poprawie w porównaniu z materiałem nie poddawanym żadnym procesom zabezpieczenia przeciwkorozyjnego. Analizując wyniki badań dla stopu pasywowanego, stwierdzono, że pasywacja elektrochemiczna przy potencjale ze środka zakresu pasywnego dla tego stopu również zapewnia zwiększenie odporności korozyjnej w porównaniu z materiałem niemodyfikowanym.

EN

The most common metals and alloys used in dentistry may be exposed to a process of corrosion in vivo that make them cytotoxic. The biocompatibility of dental alloys is primarily related to their corrosion behaviour. Firstly, the goal of this study was to clarify the effect of different methods of Wironit (commercially used Co-Cr base dental alloy) surface protection against corrosion in human’s body environment. Secondly to compare the protective effects gained on both types of coatings and surfaces modifications on corrosion behaviour. Two types of coatings, TiN, SiC and surface modification by means of electrochemical passivation process were employed. TiN was obtained by physical vapour deposition (PVD) process; SiC coatings by magnetron sputtered PVD method. Also the passive oxide films were formed by electrochemical oxidation at two different potentials from passive range for this alloy. The corrosion resistance of the samples was evaluated by anodic polarization. Solution of 0.9% NaCl was used as an electrolyte in the research. Morphological alternations before and after corrosion testing were studied by SEM. In the comparison to control sample of castings without protective coatings or surface modification, castings covered with titanium nitride and silicon carbide coatings showed higher corrosion resistance. Also the electrochemical passiviation at potential from the middle of passive range improved anticorrosion parameters.

4

Ocena odporności korozyjnej stopu Wironit po pasywacji elektrochemicznej przy różnych potencjałach

Rylska D., Kucharski D.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

1186-1189

PL

Stop protetyczny na osnowie kobaltu o nazwie handlowej Wironit jest materiałem konstrukcyjnym stosowanym na protezy stałe, ruchome i szkieletowe. W celu podniesienia jego odporności korozyjnej podjęto próby poprawy własności ochronnych powierzchni stopu. W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnych dla stopu Wironit po pasywacji elektrochemicznej. Procesy pasywacji elektrochemicznej prowadzone były przy rożnych potencjałach E = -200 mV, 20 mV, 600 mV i 700 mV w roztworze soli fizjologicznej. Następnie dokonano oceny zachowań korozyjnych tak modyfikowanych powierzchni stopu. Badania te miały wykazać, który potencjał pasywacji dla Wironitu jest najkorzystniejszy dla poprawy własności korozyjnych, powodujący utworzenie na powierzchni próbki szczelnej warstwy tlenkowej. Analizując wyniki stwierdzono, że optymalnym potencjałem pasywacji elektrochemicznej dla stopu Wironit jest E = 20 mV. Dla tak spasywowanego stopu odnotowano wzrost odporności korozyjnej.

EN

Prosthetic alloy on the cobalt matrix, known by a trade name Witronit, is a typical material applied for fixed, removable and frame dentures. In order to increase its corrosion resistance, attempts were made at improving the protective properties of the alloy surface. The results of corrosion tests of the Witronit alloy after electrochemical passivation are presented in this work. The processes of electrochemical passivation were conducted at different potentials E = -200 mV, 20 mV, 600 mV and 700 mV in a physiological salt solution. Next an assessment of corrosion behaviours of the modified surfaces of the alloy was made. The research was to demonstrate which passivation potential for Witronit alloy seems to be an optimal parameter which leads to the creation of a stable oxide film on the sample's surface. After the analysis of the above results, it was stated that the potential value of 20 mV is an optimal passivation potential for the Witronit alloy.