Tıbbi titanyum malzemelerin korozyon özelliklerinin analizi.

Önemli bir fonksiyonel malzeme olarak tıbbi titanyum, düşük yoğunluk, yüksek özgül mukavemet ve iyi korozyon direnci avantajlarından dolayı havacılık, enerji endüstrisi, tıbbi malzemeler ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

1. Titanyumun korozyonu

Titanyum, nispeten negatif pasifleştirme potansiyeline sahip, termodinamik açıdan kararsız bir metaldir ve standart elektrot potansiyeli -1,63V'dur. Bu nedenle atmosferde ve sulu çözeltide pasifleştirici özelliklere sahip bir oksit filmi oluşturmak kolaydır ve iyi bir korozyon direncine sahiptir.

1. Titanyumun farklı ortamlarda korozyon direnci

Tıbbi malzemelerin korozyon direncini incelemek çok önemlidir. Bir yandan, implante edilen malzemelerin bazı metal iyonları veya korozyon ürünleri biyolojik dokulara nüfuz ederek değişen derecelerde fizyolojik reaksiyonları tetikleyebilir; Öte yandan, vücut sıvılarının varlığı nedeniyle bazı malzemelerin performansı ciddi şekilde düşerek hızlı hasara ve hatta Geçersizliğe neden olabilir. İnsan vücudunun ortamı nispeten karmaşıktır ve bu durumun eser elementlerin çözünmesine neden olması ve oksit tabakasının stabilitesini değiştirmesi daha olasıdır. Hafif sürtünme, titanyum yüzeyinde oluşan pasifleştirme filminde değişen derecelerde hasara neden olabilir. Örneğin oksijen açısından fakir bir ortamda oksit tabakasının stabilitesi zayıflar. Hasar gördüğünde hemen tamir edilemez veya yeni bir oksit tabakası oluşur, bu da korozyona neden olma olasılığını artırır. İnsan vücudunun tekrarlanan hareketleri ve ekipman kullanımı sırasında bu durum artık kaçınılmazdır. Plastik deformasyon malzemenin yapısal durumunu değiştirerek malzemenin korozyon performansını etkileyecektir. Farklı plastik deformasyon dereceleri, malzemelerin korozyon özellikleri üzerinde büyük ölçüde farklı etkilere sahiptir. Plastik deformasyon süreci sırasında iç gerilimin yoğunlaşması arayüzeyde ve tanelerde kusurlara neden olur. Bu nedenle plastik deformasyon malzemenin korozyon direncini zayıflatır.

2. Titanyum korozyon mekanizması

Titanyum Grup IVB'nin bir geçiş elementidir. Kimyasal olarak aktiftir ve oksijenle büyük bir ilgisi vardır. Oksijen içeren herhangi bir ortamda, titanyum yüzeyinde kolaylıkla yoğun bir pasifleştirme filmi oluşturulur. Bu pasifleştirme filmi incedir ve kalınlığı genellikle birkaç nanometre ila onlarca nanometre arasındadır. Titanyum alaşımlı pasifleştirme filminin varlığı, yüzey aktif çözünme alanını azaltır ve çözünme hızını yavaşlatır, böylece çözünmenin neden olduğu hasara karşı direnç gösterir. Ayrıca pasifleştirme filmi de otomatik olarak onarılabilir ve hasar gördüğünde hızla yeni bir koruyucu film oluşturabilir. Bu nedenle titanyum iyi bir korozyon direncine sahiptir. Canlı organizmalara implante edilen titanyum metalinin korozyon formları çukurlaşma korozyonu, stres korozyonu, aralık korozyonu, galvanik korozyon ve aşınma korozyonu vb. olarak ayrılabilir.