اعمال پوشش نانوساختار هيدروكسي آپاتيت- آلومينا- نقره بر روي سطح منيزيم AZ31 با كمك فرايند رسوب دهي الكتروشيميايي

Applied of hydroxyapatite-alumina nanostructured coating on AZ31 magnesium by electrochemical deposition process

منيزيم و آلياژهاي منيزيم به عنوان مواد زيست تخريب پذير در صنايع پزشكي به ويژه براي ساخت ايمپلنت هاي ارتوپدي داراي كاربرد بسيار زيادي هستند، اما سرعت خوردگي بسيار بالاي آنها منجر به محدود كردن استفاده از منيزيم و آلياژهاي آن گرديده است. روشهاي مختلفي جهت بهبود مقاومت به خوردگي پيشنهاد شده اند همانند پوشش دهي سطح با پوشش نانوساختار هيدروكسي آپاتيت – آلومينا به دليل زيست سازگار بودن، چسبندگي خوب با زيرلايه و خنثي بودن آن، كه در ابزارآلات پزشكي به خصوص در استنت هاي منيزيمي تخريب پذير و ايمپلنت ها به كار برده مي شود. در اين پژوهش پوشش نانو ساختار هيدروكسي آپاتيت – آلومينا- نقره با استفاده از فرايند رسوب دهي الكتروشيميايي بر روي سط آلياژ منيزيم AZ31 اعمال شده، سپس رفتار فازي، ساختاري و مورفولوژي و ماهيت شيميايي پوشش به ترتيب توسط آناليزهاي EDAX , FESEM , GIXRD و آزمون هاي الكتروشيميايي همانند طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك مورد ارزيابي قرار گرفتند. آناليز GIXRD نشان داد كه ماده به صورت كاملا كريستالي سنتز شده است و داراي ساختارهاي هگزاگونال و كوراندوم در پيك هاي اصلي مي باشد. آزمون هاي خوردگي طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك نشان دادند كه اعمال هر دو پوشش نانوساختار هيدروكسي آپاتيت – آلومينا بر روي آلياژ منيزيم AZ31 منجر به بهبود رفتار خوردگي آن شده است.

Magnesium and magnesium alloys are widely used as biodegradable materials in the medical industry, especially for the manufacture of orthopedic implants, but their high corrosion rate has limited the use of magnesium and its alloys. Various methods have been proposed to improve corrosion resistance, such as surface coating with hydroxyapatite-alumina nanostructured coating due to their biocompatibility, good adhesion to the substrate and its neutrality, which can be degraded in medical instruments, especially in magnesium stents. In this research, hydroxyapatite-alumina-silver nanostructure coating was applied on AZ31 magnesium alloy surface using electrochemical deposition process, then phase, structural and morphological behavior and chemical nature of the coating were analyzed by EDAX, FESEM and GIXRD, respectively, as well electrochemical tests such as electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization were evaluated. GIXRD analysis showed that the material was synthesized completely crystalline and had hexagonal and corundum structures in the main peaks. Electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization tests showed that the application of both hydroxyapatite-alumina nanostructured coatings on AZ31 magnesium alloy improved its corrosion behavior.