Analyse van corrosie-eigenschappen van medische titaniummaterialen.

Als belangrijk functioneel materiaal wordt medisch titanium veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de energie-industrie, medische benodigdheden en andere gebieden vanwege de voordelen van lage dichtheid, hoge specifieke sterkte en goede corrosieweerstand.

1. Corrosie van titanium

Titanium is een thermodynamisch onstabiel metaal met een relatief negatief passivatiepotentieel, en het standaard elektrodepotentiaal is -1,63V. Daarom is het gemakkelijk om een ​​oxidefilm met passiverende eigenschappen in de atmosfeer en waterige oplossing te vormen, en heeft deze een goede corrosieweerstand.

1. Corrosieweerstand van titanium in verschillende media

Het is erg belangrijk om de corrosieweerstand van medische materialen te bestuderen. Aan de ene kant dringen sommige metaalionen of corrosieproducten van geïmplanteerde materialen door in biologische weefsels, wat fysiologische reacties van verschillende gradaties kan veroorzaken; aan de andere kant kunnen de prestaties van sommige materialen door de aanwezigheid van lichaamsvloeistoffen ernstig verslechteren, wat snelle schade of zelfs invaliditeit veroorzaakt. De omgeving van het menselijk lichaam is relatief complex, waardoor de kans groter is dat sporenelementen oplossen en de stabiliteit van de oxidelaag verandert. Een lichte wrijving kan in verschillende mate schade veroorzaken aan de op het titaniumoppervlak gevormde passivatiefilm. In een zuurstofarme omgeving wordt bijvoorbeeld de stabiliteit van de oxidelaag verzwakt. Bij beschadiging kan het niet direct gerepareerd worden of ontstaat er een nieuwe oxidelaag waardoor de kans op corrosie groter wordt. Deze situatie is vrijwel onvermijdelijk bij herhaalde bewegingen van het menselijk lichaam en het gebruik van apparatuur. Plastische vervorming zal de structurele toestand van het materiaal veranderen, waardoor de corrosieprestaties van het materiaal worden beïnvloed. Verschillende graden van plastische vervorming hebben sterk verschillende effecten op de corrosie-eigenschappen van materialen. Tijdens het plastische vervormingsproces veroorzaakt de concentratie van interne spanning defecten in het grensvlak en de korrels. Daarom verzwakt plastische vervorming de corrosieweerstand van het materiaal.

2. Titaniumcorrosiemechanisme

Titanium is een overgangselement van Groep IVB. Het is chemisch actief en heeft een grote affiniteit met zuurstof. In elk zuurstofhoudend medium wordt gemakkelijk een dichte passivatiefilm gevormd op het oppervlak van titanium. Deze passivatiefilm is dun en de dikte bedraagt ​​gewoonlijk enkele nanometers tot tientallen nanometers. Het bestaan ​​van een passivatiefilm van een titaniumlegering verkleint het gebied van oppervlakteactieve oplossing en vertraagt ​​de oplossnelheid, waardoor weerstand wordt geboden aan de schade veroorzaakt door het oplossen. Bovendien kan de passivatiefilm ook automatisch worden gerepareerd en kan deze bij beschadiging snel een nieuwe beschermfilm vormen. Daarom heeft titanium een ​​goede corrosieweerstand. De corrosievormen van titaniummetaal geïmplanteerd in levende organismen kunnen worden onderverdeeld in putcorrosie, spanningscorrosie, spleetcorrosie, galvanische corrosie en slijtagecorrosie, enz.