بررسی مکانیزم خوردگی آلیاژ زیست‌تخریب‌پذیر Mg-Zn-Ca و تأثیر پوشش PEO بر عملکرد آن

Abstract

آلیاژهای منیزیم-روی-کلسیم به دلیل عناصر آلیاژی مناسب برای زیست سازگاری به‌صورت بالقوه به‌عنوان ماده ایمپلنت زیست‌تخریب‌پذیر موردمطالعه قرارگرفته‌اند. در این پژوهش، آلیاژ Mg-5Zn-0.4Ca ریخته‌گری و به‌عنوان زیرلایه استفاده شد. محدودیت آلیاژهای منیزیم مقاومت به خوردگی ضعیف بوده به‌گونه‌ای که کنترل سرعت خوردگی آن‌ها در محیط خورنده بدن، مهم‌ترین موضوع در به‌کارگیری این آلیاژها به‌عنوان ایمپلنت‌های زیست‌تخریب‌پذیر است. اصلاح سطح توسط پوشش دهی، راهـی بـرای کاهش نرخ خوردگی می‌باشد. اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی PEO)) یکی از روش‌های نوین پوشش دهی برای فلزاتی است که توانایی تشکیل لایه‌ی غیرفعال را دارند. در این پژوهش مکانیزم خوردگی پوشش بهینه PEO و آلیاژ منیزیم ZX504 بدون پوشش در زمان‌های مختلف غوطه‌وری درون محلول PBS از طریق بررسی پتانسیل مدارباز، آزمون‌های الکتروشیمیایی امپدانس و نویز الکتروشیمیایی و تئوری نویز ضربه‌ای موردمطالعه قرار گرفت. اعمال پوشش منجر به نجیب‌تر شدن پتانسیل خوردگی و کاهش 88 درصدی سرعت خوردگی آلیاژ منیزیم شد. افزایش در زمان غوطه‌وری (بیش از 2 ساعت) باعث کاهش شدت خوردگی یکنواخت و افزایش درشدت خوردگی موضعی گردید. پوشش PEO ماکزیمم شدت خوردگی یکنواخت را در زمان ابتدایی غوطه‌وری (1 ساعت) داشته که با افزایش در زمان غوطه‌وری از شدت خوردگی یکنواخت کم و خوردگی موضعی‌تر شد. به‌طورکلی تحلیل‌های آماری نشان‌دهنده مکانیزم خوردگی مخلوط (یکنواخت و موضعی) در آلیاژ منیزیم و پوشش PEO بودند.