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.
References
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.
Samal S. (2016) High‐Temperature Oxidation of Metals. In book: High Temperature Corrosion. 156. DOI: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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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]
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
