低弹性模量Ti-33Nb-4Sn,Ti-31Nb-3Zr-4Sn钛合金在模拟人工体液中的腐蚀行为研究

采用纳米压痕仪研究了Ti-33Nb-4Sn和Ti-31Nb-3Zr-4Sn合金的力学性能。采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了新型医用钛合金Ti-33Nb-4Sn、Ti-31Nb-3Zr-4Sn和对比合金Ti-6Al-4V在模拟人体体液中电化学腐蚀行为,并根据扫描电镜和X射线衍射仪对极化测试后的试样表面形貌和相结构进行观察。结果表明,Ti-33Nb-4Sn和Ti-31Nb-3Zr-4Sn合金具有较低的弹性模量;3种合金的腐蚀电流密度按Ti-6Al-4V、Ti-31Nb-3Zr-4Sn和Ti-33Nb-4Sn的顺序递增。

离子注N对人体用金属材料在人工模拟体液中的阳极极化行为的影响

采用电化学技术研究了离子注N对人体用金属材料 ,SUS316L不锈钢、钴合金和钛合金在人工模拟体液中的阳极极化行为影响 .自腐蚀电位和阳极极化曲线的测量结果表明 ,离子注N后材料的耐蚀性明显有所提高 .通过X射线衍射与AES分析发现 ,材料表面有金属氮化物析出 ,其化学效应和机械隔离起到了改善电化学性能的作用 .

氮离子注入纯铁在人工模拟体液中的腐蚀性能研究

采用40kV的氮等离子体离子注入工业纯铁,注入剂量为7×1017ions/cm2,X射线光电子能谱(XPS)研究表面注入层元素的成分和价态,X射线衍射(XRD)分析注入层的物相转变,采用恒电位极化腐蚀试验研究了离子注入后材料在人工模拟体液中腐蚀行为。试验结果表明,氮离子注入能有效的改善纯铁在模拟体液中的耐蚀性,XRD和XPS分析发现,在试样表层形成较多的γ-′Fe4N化合物,有效的提高了材料表面的耐蚀性。

Hank's人工模拟体液中离子注氮对4种植入金属材料腐蚀行为的影响

采用电化学测试技术研究了离子注氮对SUS316L不锈钢,Co-Cr合金,工业纯钛和Ti-6Al-4V植入合金在Hanks人工模拟体液中腐蚀行为的影响。腐蚀电位和极化曲线的测量结果表明,注氮使4种植入金属材料的腐蚀电位正移,钝化电位区间扩大,耐蚀性明显提高。注氮的工业纯钛和Ti-6Al-4V合金的耐蚀性最佳,其钝化区拓宽为4V以上。通过AES分析发现,离子注氮后钛及其合金表面形成的氮化钛膜层及弥散的氮化钛析出相的化学效应,使基体电化学性能得到提高。注氮的Co-Cr合金的耐蚀性略优于SUS316L不锈钢。Co-Cr合金表面形成的钴氮化合物相对基体起到保护作用,降低了腐蚀速率。SUS316L不锈钢表面形成铁和铬氮化合物膜,有效地阻止了Cr3+的水解,且氮离子注入促进Fe3O4的产生,提高了耐腐蚀性能。

PBS人工模拟体液中纤维蛋白原对CoCrNi合金的腐蚀行为的影响(英文)

采用电化学测试技术研究了在PBS人工模拟体液中纤维蛋白原对CoCrNiMo和CoCrNiW合金腐蚀行为的影响。结果表明,CoCrNi合金具有良好的耐孔蚀性能,其钝化电位区较宽,且电位扫描曲线滞后环面积小。用EDX能谱对试样进行分析发现,在CoCrNi合金表面形成了Co,Cr,Ni,Mo,W等的钝性金属氧化物膜。纤维蛋白原在CoCrNi合金表面发生了吸附,且吸附的蛋白质分布不连续。用紫外吸收法测量CoCrNiMo和CoCrNiW对纤维蛋白原的吸附量分别为10.628μg/cm2和9.561μg/cm2。含有纤维蛋白原的PBS人工模拟体液中CoCrNi合金的腐蚀行为可用吸附理论解释。其反应步骤为:(1)氧原子吸附在合金能量较高的活性点上,形成较为稳定的吸附氧化膜;(2)纤维蛋白原扩散到合金表面以形成络合物的形式与氧原子构成竞争吸附;(3)形成的金属络合物向溶液产生电化学迁移,破坏了合金表面的钝性氧化膜,使icorr值显著增大,加剧了合金的腐蚀。

人工模拟体液中pH值对离子注N人体医用合金腐蚀行为的影响

采用电化学测试技术研究了在人工模拟体液中 p H值变化对离子注 N人体用 SUS316 L 不锈钢 ,Co- Cr合金 ,工业纯 Ti和 Ti- 6 Al- 4V合金腐蚀行为的影响。结果表明 ,随着 p H值的降低 ,试样的腐蚀电位负移 ,SUS316 L不锈钢和 Co- Cr合金的点蚀电位与缝隙腐蚀电位降低 ,使材料发生局部腐蚀的敏感性提高 ;工业纯 Ti和 Ti- 6 Al- 4V合金的腐蚀电流密度增大 ,提高离子释放速度 。

在人工模拟体液中TiNi形状记忆合金的耐蚀性

采用电化学测试技术对TiNi形状记忆合金在Hank′s人工模拟体液和NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明 ,TiNi合金阳极极化时 ,出现了低电位活性溶解。体系温度对TiNi合金的阳极极化无明显影响。但随着 pH的降低和Cl-的浓度的升高 ,孔蚀电位Eb 值负移 ,孔蚀敏感性增大。通过EPMA分析和SEM观察发现 ,低电位活性溶解形成的蚀孔内存在富Ti贫Ni的Ti2 Ni析出相 。

纯钛材离子渗氮后在Hank’s人工模拟体液中的电化学性能

为了提高纯钛材的表面硬度及耐蚀性,使之更适应人体环境,对铸态纯钛材表面进行离子渗氮。利用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜及显微硬度计研究了渗氮钛材的成分、相结构、形貌及硬度,利用动电位极化曲线及交流阻抗谱对比研究了纯钛材及离子渗氮钛材在37℃的Hank’s人工模拟体液中的电化学行为。结果表明:经过650℃渗氮处理后,铸态纯钛材表面形成了17μm的梯度渗氮层,其相组成为α-Ti(N),Ti2N,TiN;表面显微硬度约为(650±20)HV,为铸态纯钛材的2.3倍;离子渗氮钛材的耐蚀性明显提高。

人工模拟体液中离子注氮工业纯钛腐蚀行为

采用电化学技术研究了人工模拟体液中离子注氮对人体医用金属材料工业纯钛的耐蚀性的影响 .腐蚀电位和阳极极化曲线表明 ,离子注氮明显提高了材料的耐蚀性 .X射线衍射与AES分析发现材料表面形成钛的氮化物膜层 。

新型牙科用Ti合金人工体液中电化学腐蚀研究

利用电化学方法研究了新型牙科用Ti合金在Hank’s人工模拟体液的腐蚀情况 .XPS分析表明该合金表面形成的氧化膜为Nb2 O5、Mn2 O3 、TiO2 ,实验表明 :由于在空气中形成了这种致密的具有保护性的氧化膜 ,在Hank’s人工模拟体液中合金的自腐蚀电位正移到 0 4 5～ 0 5 9V ,并出现钝化现象 .虽然Cl-虽然可以加速氧化膜的溶解 ,但阳极化曲线表明在Hank’s人工模拟体液中新型牙科用Ti合金的氧化膜依然可以保持完整 ;腐蚀速度表明在Hank’s人工模拟体液中新型牙科用Ti合金耐腐蚀级别为优 .

Cu-Zn-Al形状记忆合金在人工体液中耐蚀性研究

在Hank′s人工模拟体液中对Cu-Zn-Al形状记忆合金的耐蚀性进行了研究. 结果表明,经过热处理的Cu-Zn-Al 形状记忆合金的自由表面试样及缝隙试样的阳极性能得到改善,且体系 的腐蚀电位较高. 腐蚀后试样的扫描电镜观察和电子能谱分析表明,Cu-Zn-Al形状记忆合 金为β单相组织,电化学性能较未处理合金更为均一. 在人工体液中,Cu-Zn-Al形状记 忆合金的腐蚀为层状脱锌腐蚀,且Cl-参与了腐蚀历程,腐蚀产物中含CuCl2·3Cu(OH)2.

人工体液中TiNiCu形状记忆合金的电化学行为

在Hank’s人工模拟体液中对TiNiCu形状记忆合金的电化学行为进行了研究 .结果表明 ,TiNiCu合金阳极极化时 ,于酸性条件下合金的钝化区较窄、在 10 0～ 150mV电位区间出现了阳极活性溶解 ,钝化膜受到破坏 .pH的降低和Cl- 浓度的升高 ,使孔蚀电位负移 .在Hank’s人工模拟体液中TiNiCu合金的电化学性能比TiNi形状记忆合金劣 ,其原因是TiNiCu合金的晶体结构不单一 ,造成电化学性质不均一 ,构成腐蚀原电池 ,加之晶界析出富Ti的Ti2

流动人工体液中冠状动脉支架用奥氏体不锈钢的电化学机理研究

采用电化学测试技术在动态循环人工模拟体液中对冠状动脉支架用SUS316L和SUS317不锈钢的电化学机理进行研究。结果表明,流动环境降低了不锈钢的点蚀电位Eb值,提高了点蚀敏感性,促进了阳极活性溶解,但对再钝化电位Ep值影响不大。流动对奥氏体不锈钢试样的阴极极化行为有着显著影响,介质流动使氧到达电极表面的传质控制层减薄,加速氧的传质,增大阴极极化电流密度,并随流速的提高阴极吸氧反应加快。

Hank's人工模拟体液中碳离子注入TAMZ合金缝隙腐蚀行为

在人体模拟体液Hank’s溶液中对碳离子注入TAMZ合金缝隙试样的缝隙腐蚀行为进行研究.结果表明,随着Hank’s溶液中pH值的减小,注入碳离子TAMZ合金缝隙试样的阳极电流密度增大,促进了合金缝隙腐蚀历程.Hank’s溶液中电化学测试结果表明:注入碳离子TAMZ合金缝隙试样的腐蚀电位升高、阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能.这是由于碳离子注入后形成了碳化物的无序层膜,抑制了合金的活性溶解,提高了合金的耐缝隙腐蚀性能.

TiNiCu形状记忆合金在人工模拟体液中的电化学性能

采用电化学测试方法对TiNiCu形状记忆合金在Hank’s人工模拟体液中的电化学性能进行研究．结果表明，阳极极化时，在100～150mV电位区间出现了活性溶解．随pH的降低和Cl^-浓度升高，孔蚀电位Eb值负移，孔蚀敏感性增大，而温度对TiNiCu形状记忆合金的电化学性能影响不大．比较而言，在Hank’s人工模拟体液中，TiNiCu形状记忆合金的电化学性能比TiNi形状记忆合金劣，其原因可能是TiNiCu形状记忆合金在常温下的马氏体B19能掺杂着中间相B19，造成材料晶体结构不单一，易形成腐蚀原电池．此外，扫描电镜与X-射线分析表明，在晶界析出的Ti2Ni相及表面疏松的富Cu结构也促进了阳极活性溶解．

医用钛合金在3种不同生理电解液中的耐腐蚀行为(英文)

背景:钛合金种植体已经广泛应用于临床,但作者所查对于牙种植体植入后的耐腐蚀性,尤其在不同生理电解溶液中耐腐蚀行为的对比报道很少。目的:对比观察医用钛合金在生理盐水,模拟人工唾液,模拟人工体液3种电解溶液中的耐腐蚀情况。设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察实验,于2008-11/2009-03在兰州大学口腔医学院和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑实验室完成。材料:医用钛合金(Ti-6Al-4V)制备成10mm×10mm×1mm板片,随机分为3组,每组10个。方法:利用电化学方法分析医用钛合金在生理盐水,模拟人工唾液,模拟人工体液中的腐蚀情况,扫面电镜观察腐蚀表面形貌,CA-A型接触角测试仪测试钛合金表面被腐蚀后接触角的变化。主要观察指标:医用钛合金在3种生理电解液中腐蚀4d后的阳极极化曲线、表面形貌、接触角。结果:钛合金在3种生理电解液中的腐蚀情况依次是:模拟人工唾液>模拟人工体液>生理盐水。扫面电镜观察表明,医用钛合金经生理盐水腐蚀后,表面出现了许多腐蚀孔,经模拟人体体液腐蚀后,表面变得粗糙不平整,腐蚀孔数目变化不大,钛合金经人工唾液腐蚀后,腐蚀孔数目增多,部分腐蚀孔孔径明显增大。经3种生理电解液腐蚀后,钛合金表面接触角都减小。结论:医用钛合金在人工唾液中的腐蚀最严重,在临床应用中应给予相应的防范措施。

表面改性SUS316L不锈钢的电化学行为研究

分别以表面镀Rh,表面离子束增强沉积Ta2O5膜及溶胶凝胶法沉积TiO2膜对冠状动脉支架用材料SUS316L不锈钢进行表面改性.采用电化学方法研究了该表面改性试样在Tyrode's模拟人工体液中的电化学行为.结果表明,上述3种表面改性方法均可提高SUS316L不锈钢在模拟人工体液中的阳极极化性能.其中对于采用离子束增强法沉积的Ta2O5膜和溶胶凝胶法沉积的TiO2膜,因Ta和Ti上的d轨道空位已被氧的电子占据,不利于氢吸附,从而抑制了阴极的析氢过程.X射线衍射分析发现,3种改性方法在SUS316L不锈钢表面依次形成均匀而致密的Rh金属层,Ta2O5的无序膜层和TiO2晶态膜层,阻止了合金元素的溶解,改善不锈钢的电化学性能.

TiNiCu形状记忆合金的耐蚀性研究

采用电化学测试技术对ＴｉＮｉＣｕ形状记忆合金在Ｈａｎｋ’ｓ人工模拟体液中的耐蚀性进行了研究。结果表明，ＴｉＮｉＣｕ合金阳极极化时，在 １００ ｍＶ～１５０ ｍＶ电位区间出现了低电位活性溶解。 ｐＨ值的降低和 Ｃｌ浓度的升高，使孔蚀电位 Ｅｂ值负移，孔蚀敏感性增大。在 Ｈａｎｋ’ｓ人工模拟体液中 ＴｉＮｉＣｕ合金的耐蚀性比 ＴｉＮｉ形状记忆合金劣，其原因是ＴｉＮｉＣｕ合金的晶体结构不单一，造成电化学性质不均一，同时晶界富Ｔｉ的Ｔｉ２Ｎｉ析出和疏松状态的Ｃｕ的表面富集，促进阳极溶解。

近β钛合金TLM表面双层辉光等离子渗氮及其腐蚀性能研究

为改善生物医用钛合金的表面性能及植入人体后的耐腐蚀性能,利用双层辉光等离子技术在近β钛合金TLM表面进行渗氮处理。通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、电子显微镜及电化学工作站研究渗氮后TLM钛合金的截面金相、相结构、显微硬度及表面改性前后TLM钛合金在人工模拟体液(hank's溶液)中的电化学腐蚀性能。结果表明:近β型钛合金TLM表面渗氮处理后,可得到一层致密、均匀的改性层,厚度约4~5μm。其主要成分为Ti_2N和Ti-cubic,显微硬度由(238±10)提升至(874±10)HV;电化学腐蚀实验中渗氮改性层的E_(corr)从-0.5923上升至-0.4904 V,I_(corr)由3.653×10^(-7)降低至8.742×10^(-8)/cm^2,交流阻抗值显著增大,表明TLM钛合金表面渗氮改性处理可以提升其在人工模拟体液中的耐腐蚀性能。

在NaCl溶液中Cu-Zn-Al形状记忆合金的电化学行为研究

在NaCl溶液中对Cu Zn Al形状记忆合金的电化学行为进行了研究。结果表明 ,在NaCl溶液中Cu Zn Al形状记忆合金发生脱锌腐蚀 ,腐蚀表面主要由CuZn相组成。Cu Zn Al形状记忆合金随NaCl浓度增加、pH值降低、环境温度升高 ,阳极活性电流密度增大 ,电化学溶解敏感性增强。表面分析结果表明 ,Cl离子参与了电化学溶解历程 ,即促进了CuCl2的阴极还原反应 ,从而导致Cu Zn