ارزيابي رفتار خوردگي آلياژ بتاي TMZF در محلول رينگر با استفاده از امپدانس الكتروشيميايي

Corrosion Behavior of TMZF alloy in Ringer’s solution using EIS

آلياژ دو فازي Ti-6Al-4V مهم ترين و متداول ترين آلياژ تيتانيوم است كه به عنوان بيوماده استفاده ميشود. با وجود اين، امروزه نگراني هايي در مورد حضور واناديوم و بالا بودن ضريب الاستيك اين آلياژ منتشر شده است . اين نگراني ها منجر به توسعه آلياژهاي جديد تيتانيوم مانند آلياژ Ti-12Mo-6Zr-2Fe (TMZF) شده است . اين آلياژ داراي ساختار يك فاز بتا بوده و ضريب لاستيك نزديك به استخوان دارد . در اين پژوهش به بررسي رفتار خوردگي و ارزيابي لايه رويين اين آلياژ در محلول رينگر و شرايط هوازي (مشابه شرايط بدن ) پرداخته شده است . مشخصات خوردگي آلياژ Ti-6Al-4V نيز براي اهداف مقايسهاي در شرايط مشابه مطالعه شده است . براي اين منظور از رو ش امپدانش الكتروشيميايي استفاده شد. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه فيلم رويين تشكيل شده روي هر دو آلياژ داراي امپدانس بالا (از مرتبه (6)10 اهم بر سانتي متر مربع) است كه نشان دهنده مقاومت خوردگي بالا مي باشد. همچنين فيلم رويين هر دو آلياژ با استفاده از يك مدل الكتريكي شبيه سازي شده است . از نتايج اين مطالعه مشخص شد كه آلياژ TMZF مقاومت خوردگي بالاتري ارائه كرده و از فيلم رويين بهتري برخوردار است . حضور عناصر آلياژي مفيد مانند موليبدن و زيركونيوم عامل اصلي بهبود رفتار خوردگي آلياژ TMZF است.

Ti-6Al-4V is the most widely used titanium alloys in biomaterial applications. However, there were some concerns regarding its high modules and the presence of vanadium. Therefore, attempts shift to developing some new titanium alloys. Ti-12Mo-6Zr-2Fe (TMZF) was one the new beta titanium alloys that exhibited lower moduleus and good biocompatibily. In this investigation the ccorrosion behaviour of this alloy was studied in Ringer’s solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The corrosion behaviour of Ti-6Al-4V was also investigated for comparison. The results showed that the passive film formed on the surfaces of both alloys exhibited high polarization resistance. The passive films were modelled with a Render model circuit. Furthermore, it was found that TMZF exhibited superior passive film in comparison to the Ti-6Al-4V. This behaviour was attributed to the beneficial affects of alloying elements such as Mo and Zr in TMZF.