Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Anhui Νέα αποτελέσματα για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της ιατρικής προστασίας επιφάνειας από κράμα τιτανίου

Πρόσφατα, η ομάδα του καθηγητή Zhang Shihong στο Key Laboratory of Advanced Metal Materials Green Preparation and Surface Technology του Υπουργείου Παιδείας του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Anhui δημοσίευσε τα τελευταία ερευνητικά αποτελέσματα για την προστασία επιφάνειας ιατρικού κράματος τιτανίου στο διεθνές έγκυρο περιοδικό Corrosion Science.

Το ιατρικό κράμα τιτανίου έχει γίνει το υλικό επιλογής για ανθρώπινα εμφυτεύματα λόγω του μικρού βάρους, της υψηλής ειδικής αντοχής, της εξαιρετικής βιοσυμβατότητας και αντοχής στη διάβρωση κ.λπ. λειτουργία των εμφυτευμάτων τιτανίου.

Οι επικαλύψεις νιτριδίου του ζιρκονίου (ZrN) που παρασκευάζονται με τεχνολογία φυσικής εναπόθεσης ατμών (PVD) έχουν εξαιρετικές ιδιότητες κατά της φθοράς και βιοσυμβατότητα, καθιστώντας τα μια σημαντική προστατευτική επίστρωση για τα οστικά εμφυτεύματα. Ωστόσο, η παρουσία κιόνων ορίων κόκκων και ελαττωμάτων ανάπτυξης στις επικαλύψεις ZrN παρέχει "κανάλια" για τη διείσδυση διαβρωτικών μέσων, μειώνοντας τις ιδιότητες διάβρωσης και διαβρωτικής φθοράς τους και περιορίζοντας την περαιτέρω εφαρμογή τους σε οστικά εμφυτεύματα.

Εισάγοντας στρώμα μετάλλου ζιρκονίου (Zr) στην επίστρωση ZrN, η ερευνητική ομάδα σχημάτισε μια πολυστρωματική επίστρωση Zr/ZrN για να μειώσει τα όρια των στηλών κόκκων και τα ελαττώματα ανάπτυξης της επίστρωσης, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή στη διάβρωση και τη διάβρωση της επικάλυψης σε προσομοιωμένο άνθρωπο. λύσεις.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το στρώμα Zr στην πολυστρωματική επίστρωση μπορεί κατά προτίμηση να σχηματίσει ένα φιλμ παθητικοποίησης διοξειδίου του ζιρκονίου (ZrO2), καθώς και η πολυστρωματική δομή μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά τη διείσδυση διαβρωτικών μέσων, καθιστώντας το να έχει καλή αντοχή στη διάβρωση. Εν τω μεταξύ, η εισαγωγή του μεταλλικού στρώματος Zr αναστέλλει την επέκταση της ρωγμής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φθοράς, ενισχύοντας περαιτέρω την απόδοση διάβρωσης και φθοράς των πολυστρωματικών επιστρώσεων Zr/ZrN.

Αναφέρεται ότι η ερευνητική εργασία αποκαλύπτει τον νόμο διείσδυσης των διαβρωτικών μέσων στην πολυστρωματική επίστρωση και τον μηχανισμό σχηματισμού φιλμ παθητικοποίησης και διευκρινίζει τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης μεταξύ διαβρωτικών μέσων και ρωγμών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάβρωσης και φθοράς, γεγονός που μπορεί να προσφέρει μια θεωρητική βάση για την περαιτέρω εφαρμογή πολυστρωματικής επίστρωσης Zr/ZrN στην προστασία της επιφάνειας ιατρικού κράματος τιτανίου.

Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Anhui είναι η πρώτη ενότητα της εργασίας, το μέλος της ομάδας ο αναπληρωτής καθηγητής Cai Fei είναι ο πρώτος συγγραφέας και ο αντίστοιχος συγγραφέας της εργασίας, ο φοιτητής μεταπτυχιακού μαθητή του 2019 Zhou Qi είναι ο συν-πρώτος συγγραφέας της εργασίας και ο Zhang Shihong είναι ο συν-αντίστοιχος συγγραφέας της εργασίας. Τα παραπάνω ερευνητικά αποτελέσματα υποστηρίχθηκαν από το Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της επαρχίας Anhui και το Ερευνητικό Πρόγραμμα Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Anhui και άλλα προγράμματα.