Остеосинтез процесінің үлгі ерітіндісінде күміспен қоспаланған НЗ30К және НЗ30К магний қорытпаларының коррозиялық әрекеті.
Авторлар
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No3/29-36Кілт сөздер:
биоимплант, күміспен қоспаланған NZ30K магний қорытпасы, жергілікті коррозия, остеосинтезАңдатпа
NZ30K және 0,1 мас.% Рингер-Локк ерітіндісіндегі күміспен қоспаланған NZ30K магний қорытпаларының коррозиялық әрекеті зерттелді, себебі олардың құрамдас бөліктері адам ағзасына улы емес және сүйек сынықтарын емдеуде клиникалық асқынулар тудырмайды, ал күміс антибиотиктерге тән бактерияға қарсы қасиеттерге ие. Күміс қоспасы бар NZ30K үлгісінің Ecor потенциалы сынақтың алғашқы 100 секундында -1,57 В болғанымен, кейін ол 0,051 мВ/с жылдамдықпен 512 секунд ішінде -1,54 В-қа қарқынды оң жаққа өзгергені анықталды, және келесі 1000 секундтан кейін 0,014 мВ/с дейін кемиді және үлгіде Ecor потенциалының стационарлық мәні тіркелді. Үлгі біркелкі жалпы коррозияға ұшырады, ал оның коррозияны зерттеу кезінде Ecor потенциалының жақсаруы қорытпа компоненттері арасында ең теріс стандартты потенциал мәніне ие магнийдің ең қарқынды селективті еруіне және стандартты потенциалдың оң мәніне ие оның бетін Zn, Nd, Zr, Ag-мен байытуымен байланысты. Бұл үрдіс жалпы коррозия жылдамдығының төмендеуіне ықпал етті және жергілікті коррозияның дамуын мүмкін емес етті. 0,1 мас.% күміспен қоспаланған NZ30K қорытпасы остеосинтез кезінде биологиялық ыдырайтын импланттарды өндіруге арналған құрылымдық материал ретінде таңдауын негіздеу үшін одан әрі потенциодинамикалық және көлемдік коррозияны зерттеу үшін ұсынылады.
Дәйексөздер
Li H., Zheng Y., Qin L. (2014) Progress of biodegradable metals. Progress in Natural Science: Materials International, 24 (5), 414 – 422. DOI: 10.1016/j.pnsc.2014.08.014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2014.08.014
Samal S. (2016) High‐Temperature Oxidation of Metals. In book: High Temperature Corrosion. 156. DOI:10.5772/63000. DOI: https://doi.org/10.5772/63000
Zeng R.-C., Sun L., Zheng Y.F., Cui H.-Z., Han E.-H. (2014) Corrosion and characterization of dual phase Mg–Li–Ca alloy in Hank’s solution: The influence of microstructural features. Corrosion Science, 79, 69 – 82. DOI:10.1016/j.corsci.2013.10.028. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.10.028
Cui L.Y., Li X.-T., Zeng R., Ii S., Han E.-H., Song L. (2017) In vitro corrosion of Mg–Ca alloy — The influence of glucose content. Frontiers of Materials Science, 11, 284-295. DOI: 10.1007/s11706-017-0391-y. DOI: https://doi.org/10.1007/s11706-017-0391-y
Zheng Y.F., Cu X.N., Witte F. (2014) Biodegradable metals. Materials Science and Engineering: R: Reports, 77, 1-34. DOI: 10.1016/j.mser.2014.03.001. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mser.2014.01.001
Lowe T.C., Valiev R.Z. (2014) Frontiers for bulk nanostructured metals in biomedical applications. Advanced Biomaterials and Biodevices, 1 - 52. Wiley Blackwell. DOI: 10.1002/9781118774052.ch1. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118774052.ch1
Xu W., Birbilis N., Sha G., Wang Y., Daniels J.E., Xiao Y., Ferry M. (2015). A high-specific-strength and corrosion-resistant magnesium alloy. Nature Materials, 14, 1229–1235. DOI: 10.1038/nmat4435. DOI: https://doi.org/10.1038/nmat4435
Rad H.R.B., Idris M.H., Kadir M.R. A., Farahany S. (2012) Microstructure analysis and corrosion behavior of biodegradable Mg–Ca implant alloys. Materials & Design, 33, 88-97. DOI: 10.1016/j.matdes.2011.06.057. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.06.057
Müller W.D., Nascimento M.L., Zeddies M., Córsico M., Gassa L.M., Mele M.A.F.L.D. (2007). Magnesium and its alloys as degradable biomaterials: Corrosion studies using potentiodynamic and EIS electrochemical techniques. Materials Research, 10, 5-10. DOI: 10.1590/S1516-14392007000100003. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-14392007000100003
Witte F., Ulrich H., Rudert M., Willbold E. (2007) Biodegradable magnesium scaffolds: Part 1: Appropriate inflammatory response. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 81, 748–756. DOI: 10.1002/jbm.a.31170. DOI: https://doi.org/10.1002/jbm.a.31170
Witte F., Hort N., Vogt C., Cohen S., Kainer K.U., Willumeit R., Feyerabend F. (2008) Degradable biomaterials based on magnesium corrosion. Current Opinion in Solid State and Materials Science, 12, 63–72. DOI:10.1016/j.cossms.2009.04.001. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cossms.2009.04.001
Ferreira P.C., Piai K.D.A., Takayanagui A.M.M., Segura-Muñoz S.I. (2008) Aluminum as a risk factor for Alzheimer's disease. Revista Latino-Americana de Enfermagem, 16, 151-157. DOI: 10.1590/S0104-11692008000100023. DOI: https://doi.org/10.1590/S0104-11692008000100023
Bach F.W., Schaper M., Jaschik C. (2003) Influence of lithium on hcp magnesium alloys. Materials Science Forum, 419-422, 1037-1042. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.419-422.1037. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.419-422.1037
Avedesian M., Baker H. (1999) ASM specialty handbook: Magnesium and magnesium alloys. Materials Park, OH: ASM Intern., 327. https://s2.iran-mavad.com/book/en/asm-specialty-handbook-magnesium-and-magnesium-alloys.pdf.
An Y., Draughn R.A., Bonucci E. (1999) Mechanical testing of bone and the bone-implant interface. CRC Press, 648. DOI: 10.1201/9781420073560. DOI: https://doi.org/10.1201/9781420073560
Greshta V., Shalomeev V., Dzhus A., Mityaev O. (2023) Study of the influence of silver alloying on the microstructure and properties of magnesium alloy NZ30K for implants in osteosynthesis. New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering, 2, 14-19. DOI: 10.15588/1607-6885-2023-2-2. [in Ukrainian] DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6885-2023-2-2
Kulyk M.F., Zasukha T.V., Lutsyuk M.B. (2012) Saponite and aerosil in animal husbandry and medicine. Textbook Vinnytsia, Ukraine: FOP Rogalska I.O., 362. [in Ukrainian].
Narivs’kyi O.E. (2005) Corrosion Fracture of Platelike Heat Exchangers. Mater Sci., 41, 122–128. DOI:10.1007/s11003-005-0140-8. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-005-0140-8
Narivs’kyi O.E. (2007) The influence of heterogeneity steel AISI321 on its pitting resistance in chloride-containing media. Materials Science, 2(43), 256-264. DOI: 10.1007/s11003-007-0029-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-007-0029-9
Narivs’kyi O.E. (2007) Micromechanism of corrosion fracture of the plates of heat exchangers. Mater Sci., 43, 124–132. DOI: 10.1007/s11003-007-0014-3. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-007-0014-3
Wang H., Estrin Y., Zúberová Z. (2008) Biocorrosion of a magnesium alloy with different processing histories. Materials Letters, 62(16), 2476-2479. DOI: 10.1016/j.matlet.2007.12.052. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2007.12.052
Salahshoor M., Guo Y. (2012) Biodegradable orthopedic magnesium-calcium (MgCa) alloys, processing, and corrosion performance. Materials (Basel), 5(1), 135–155. DOI: 10.3390/ma5010135. DOI: https://doi.org/10.3390/ma5010135
Pu Z., Song G.-L., & Yang, S. (2012). Grain refined and basal textured surface produced by burnishing for improved corrosion performance of AZ31B Mg alloy. Corrosion Science, 57, 192-201. DOI:10.1016/j.corsci.2011.12.018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2011.12.018
Narivs’kyi O., Atchibayev R., Kemelzhanova A., Yar-Mukhamedova G., Snizhnoi G., Subbotin S., Beisebayeva A. (2022) Mathematical modeling of the corrosion behavior of austenitic steels in chloride-containing media during the operation of plate-like heat exchangers. Eurasian Chemico-Technological Journal, 24(4), 295-302. DOI:10.18321/ectj1473. DOI: https://doi.org/10.18321/ectj1473
Narivskyi O.E., Subbotin S.A., Pulina T.V., Khoma M.S. (2022) Assessment and prediction of the pitting resistance of plate-like heat exchangers made of AISI304 steel and operating in circulating waters. Materials Science, 58, 41–46. DOI: 10.1007/s11003-022-00628-4. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-022-00628-4
Wang H., Estrin Y., Fu H. F. (2007) The effect of pre-processing and grain structure on the biocorrosion and fatigue resistance of magnesium alloy AZ31. Advanced Engineering Materials, 9(11), 967-972. DOI:10.1002/adem.200700200. DOI: https://doi.org/10.1002/adem.200700200
Südholz A.D., Kirkland N.T., Buchheit R.G., Birbilis N. (2010) Electrochemical properties of intermetallic phases and common impurity elements in magnesium alloys. Electrochemical and Solid-State Letters, 14(2), C5. DOI:10.1149/1.3523229. DOI: https://doi.org/10.1149/1.3523229
Zeng R.-C., Zhang J., Huang W.-J., Dietzel W., Kainer K.U., Blawert C., Wei K.E. (2006) Review of studies on corrosion of magnesium alloys. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 16(2), 763-771. DOI:10.1016/S1003-6326(06)60297-5. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(06)60297-5
Kozlovskiy A. (2024) Study of the influence of the accumulated dose of damage in the near-surface layer on resistance to external influences associated with corrosion processes during high-temperature annealing. Eurasian Physical Technical Journal, 21(1(47)), 14–20. DOI: 10.31489/2024No1/14-20. DOI: https://doi.org/10.31489/2024No1/14-20
Ghali E. (2010) Properties, use, and performance of magnesium and its alloys in Corrosion resistance of aluminum and magnesium alloys: Understanding, performance, and testing. Wiley. Parts 3. 319 – 347. DOI:10.1002/9780470531778.ch9. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470531778.ch9
Narivskyi O.E., Belikov S.B., Subbotin S.A., Pulina T.V. (2021) Influence of chloride-containing media on the pitting resistance of AISI321 steel. Materials Science, 57(2), 291-297. DOI:10.1007/s11003-021-00544-z. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-021-00544-z
Downloads
Түсті
Өңделді
Қабылданды
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
