بهبود سطح آلیاژ منیزیم AZ31 برای کاربرد در مهندسی

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 10، دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 32، بهمن 1402، صفحه 45-58   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2023.79359.1083

نویسنده

فرزاد سلیمانی^*

عضو هیئت علمی دانشگاه پیام نور

چکیده

هدف اصلی از تحقیق حاضر اعمال پوشش اکسیداسیون میکرو جرقه بر روی آلیاژ AZ31 به منظور بهبود مقاومت به خوردگی، زیست فعالی و زیست سازگاری این آلیاژ است. نتایج حاصل از تست امپدانس الکتروشیمایی نشان دهنده بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژ AZ31 اندایز شده است. به منظور بررسی نمونه ها از تست های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فرو سرخ (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تحلیل عنصری با تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. ارزیابی توانایی تشکیل آپاتیت روی نمونه‌ها، از آزمون مایع شبیه ساز بدن (SBF) استفاده شد. نتایج نشان می دهد که تشکیل لایه آپاتیت روی سطح نمونه ها می تواند به عنوان معیاری از زیست فعالی در نظر گرفته شود.اعمال پوشش بالاترین قابلیت تشکیل آپاتیت ورهایش کنترل شده یون و کمترین سرعت خوردگی را ازخود نشان داد به گونه‌ای که می تواند انتخاب مناسبی برای ایمپلنت های استخوانی باشد ب

کلیدواژه‌ها

آندایز؛ پوشش؛ آلیاژ منیزیم؛ استخوان؛ دما

مراجع

 [1]   Ghorbanian, L., Emadi, R., Razavi, S. M., Shin, H., Teimouri, A., "Fabrication and characterization of novel diopside/silk fibroin nanocomposite scaffolds for potential application in maxillaofacial bone regeneration", International Journal of Biological Macromolecules, Vol. 58, pp. 275-280, 2013.

[2]   Christenson, E. M., Ansecth, K. S., Bcuckcn, J. J. V. D., Chan, C. K., Ercan, B., Jansen, J. A., Laurencin, C. T., Li, W. J., Murugan, R., Nair, L. S., Ramakrishna, S., Tuan, R. S., "Nanobiomaterials application in orthopedics", Journal of Orthopedic Research, Vol. 25, pp. 11-22, 2006.

 [3] Katti K. S., "Biomaterials in total joint replacement", Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 39, pp. 133-142, 2004.

[4]   Saini, M., Singh, Y., Arora, P., Arora, V., and Jain, K., "Implant biomaterials: comprehensive review", World Journal of Clinical Cases: WJCC, Vol. 3, pp. 52, 2015.

[5]   Zomorodian, A., Garcia, M. P., Moura e Silva, T., Fernandes, J., Fernandes, M. H., Montemor, M. F., "Corrosion resistance of a composite polymeric coating applied on biodegradable AZ31 magnesium alloy", Acta Biomaterialia, Vol. 9, pp. 8660–8670, 2013.

[6]   Bian, D., Zhou, W., Deng, J., Liu, Y., Li, W., Chu, X., "Development of magnesium-based biodegradable metals with dietary trace element germanium as orthopaedic implant applications", Acta biomaterialia, Vol. 64, pp. 421-436, 2017.

[7]    Chen, Y., Xu, Z., Smith, C., and Sankar, J., "Recent advances on the development of magnesium alloys for biodegradable implants", Acta biomaterialia, Vol. 10, pp. 4561-4573, 2014.

[8]    Najeeb, S., Khurshid, Z., Matinlinna, J. P., Siddiqui, F., Nassani, M. Z., and Baroudi, K., "Nanomodified peek dental implants: Bioactive composites and surface modification—A review", International journal of dentistry, Vol. 2015, 2015.

[9]    Surmenev, R. A., Surmeneva, M. A. and Ivanova, A. A., "Significance of calcium phosphate coatings for the enhancement of new bone osteogenesis–A review", Acta biomaterialia, Vol. 10, pp. 557-579, 2014.

[10] Wong, H. M., Yeung, K. W., Lam, K. O., Tam, V., Chu, P. K., Luk, K. D., et al., "A biodegradable polymer-based coating to control the performance of magnesium alloy orthopaedic implants", Biomaterials, Vol. 31, pp. 2084-2096, 2010.

 [11] Arifvianto, B., Zhou, J., "Fabrication of metallic biomedical scaffolds with the space holder method: a review", Materials, Vol. 7, pp. 3588-3622, 2014.

[12] Razavi, M., Fathi, M.H., Savabi, O., Vashaee, D., Tayebi, L., "In vitro study of nanostructured diopside coating on Mg alloy orthopedic implants", Materials Science and Engineering C, Vol. 41, pp. 168–177, 2014.

[13] Gu, X. N., Zheng, W., Cheng, Y., Zheng, Y.F., "A study on alkaline heat treated Mg–Ca alloy for the control of the biocorrosion rate", Acta Biomateralia, Vol. 5, pp. 2790–2799, 2009.  

[14] Wu, C., Wen, Z., Dai, C., Lu, Y. and Yang, F., "Fabrication of calcium phosphate/chitosan coatings on AZ91D magnesium alloy with a novel method", Surface and Coatings Technology, Vol. 204, pp. 3336–3347, 2010.

[15] Pozzo, L. d. Y., da Conceição, T. F., Spinelli, A., Scharnagl, N. and Pires, A. T., "Chitosan coatings crosslinked with genipin for corrosion protection of AZ31 magnesium alloy sheets", Carbohydrate polymers, Vol. 181, pp. 71-77, 2018.

[16] Tiyyagura, H., Fuchs-Godec, R.,  Gorgieva, S., "Biomimetic gelatine coating for less-corrosive and surface bioactive Mg–9Al–1Zn alloys", Journal of material research, Vol. 33, pp. 1449-1462, 2018.

[17] Chen, Q. Z., Thompson, I. D., Boccaccini, A. R., "45S5 Bioglass-derived glass-ceramic scaffolds for bone tissue engineering", Biomaterials, Vol. 27, pp. 2414-2425, 2006.