Analiza proprietăților de coroziune ale materialelor medicale din titan.

Ca material funcțional important, titanul medical este utilizat pe scară largă în industria aerospațială, energetică, consumabile medicale și în alte domenii datorită avantajelor sale de densitate scăzută, rezistență specifică ridicată și rezistență bună la coroziune.

1. Coroziunea titanului

Titanul este un metal instabil termodinamic cu un potențial de pasivare relativ negativ, iar potențialul standard al electrodului este de -1,63 V. Prin urmare, este ușor să se formeze un film de oxid cu proprietăți de pasivizare în atmosferă și soluție apoasă și are o rezistență bună la coroziune.

1. Rezistența la coroziune a titanului în diferite medii

Este foarte important să se studieze rezistența la coroziune a materialelor medicale. Pe de o parte, unii ioni metalici sau produși de coroziune ai materialelor implantate pătrund în țesuturile biologice, ceea ce poate declanșa reacții fiziologice de diferite grade; pe de altă parte, din cauza prezenței fluidelor corporale, performanța unor materiale poate fi grav degradată, provocând daune rapide sau chiar Invalide. Mediul corpului uman este relativ complex, ceea ce este mai probabil să provoace dizolvarea oligoelementelor și să modifice stabilitatea stratului de oxid. Frecarea ușoară poate provoca diferite grade de deteriorare a filmului de pasivare format pe suprafața de titan. De exemplu, într-un mediu sărac în oxigen, stabilitatea stratului de oxid este slăbită. Când este deteriorat, acesta nu poate fi reparat imediat sau se formează un nou strat de oxid, ceea ce face ca acesta să provoace coroziune. Această situație este și mai inevitabilă în timpul mișcărilor repetate ale corpului uman și al utilizării echipamentelor. Deformarea plastică va schimba starea structurală a materialului, afectând astfel performanța la coroziune a materialului. Grade diferite de deformare plastică au efecte foarte diferite asupra proprietăților de coroziune ale materialelor. În timpul procesului de deformare plastică, concentrarea tensiunilor interne provoacă defecte în interfață și granule. Prin urmare, deformarea plastică slăbește rezistența la coroziune a materialului.

2. Mecanism de coroziune din titan

Titanul este un element de tranziție al Grupului IVB. Este activ din punct de vedere chimic și are o mare afinitate cu oxigenul. În orice mediu care conține oxigen, pe suprafața titanului se formează cu ușurință o peliculă densă de pasivare. Această peliculă de pasivare este subțire, iar grosimea sa este de obicei de la câțiva nanometri până la zeci de nanometri. Existența peliculei de pasivare din aliaj de titan reduce aria de dizolvare activă la suprafață și încetinește viteza de dizolvare, rezistând astfel la deteriorarea cauzată de dizolvare. În plus, pelicula de pasivare poate fi, de asemenea, reparată automat și poate forma rapid o nouă peliculă de protecție atunci când este deteriorată. Prin urmare, titanul are o rezistență bună la coroziune. Formele de coroziune ale titanului metalic implantate în organismele vii pot fi împărțite în coroziune prin pitting, coroziune prin stres, coroziune prin fisuri, coroziune galvanică și coroziune prin uzură etc.