بررسی رفتار خوردگی آلیاژ تیتانیوم پوشش‌دهی شده با نانولایه کاربید تانتالوم

در این تحقیق، نانولایه کاربید تانتالوم با ضخامت 500 نانومتر بر روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V با روش رسوب دهی فیزیکی از فاز بخار با پرتو الکترونی به منظور اصلاح سطح زیرلایه، پوشش داده شد. با ارزیابی سختی سطح نمونه­ها، سختی سطح نمونه اصلاح شده با پوشش کاربید تانتالوم (Ti-6Al-4V/Ta2C) نسبت به نمونه بدون پوشش (Ti-6Al-4V) به عنوان شاهد از HV346 به HV640 افزایش یافت. هم­چنین با انجام آزمون خوردگی در محلول فیزیولوژیکی هنکس مشاهده گردید که چگالی جریان خوردگی در نمونه­ها در مقایسه با نمونه شاهد از  2 به  5/1 کاهش می­یابد که بیانگر بهبود مقاومت به خوردگی نمونه اصلاح شده می­باشد. پس از آزمون خوردگی با بررسی میزان رهایش یون­های V، Al و Ti، غلظت عناصر آزاد شده پس از پوشش دهی به بیش از نصف میزان آنها در قبل از پوشش­دهی کاهش می­یابد. هم­چنین افزایش رشد و تکثیر سلول­های  MG-67(استئوبلاست) و چسبیدن و پهن شدن آنها بر روی سطح نمونه­های پوشش­دهی شده نسبت به نمونه شاهد توسط آزمون­های برون تنی و سمیت سلولی مشاهده گردید. نهایتاً، آزمون­های پراش پرتو ایکس، بررسی­های میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری به ترتیب برای شناسایی فازها، بررسی مورفولوژی و تعیین در صد عناصر نمونه­ها انجام گرفت. بنابراین نتایج این مطالعه نشان داد که آلیاژ Ti-6Al-4V پوشش داده شده با کاربید تانتالوم با توجه به مقاومت خوردگی و خواص سطحی عالی، گزینه مناسبی برای کاربرد در ایمپلنت­های ارتوپدی می­باشد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

طیف سنجی امپدانس و بررسی رفتار خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی کروم دی اکسید تیتانیم

در این تحقیق، نتایج طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و خواص خوردگی پوششهای نانوکامپوزیتی کروم - دیاکسید تیتانیم  Cr-TiO2 از طریق رسوب همزمان نانوذرات حاصل از روش آبکاری الکتریکی ارائه شده است. پوشش نانوکامپوزیتی دیاکسیدتیتانیم با اندازه میانگین ذرات 21 nm محصول شرکت Evonik با درجه خلوص 99/5 درصد و ساختار کریستالی آناتاز )Anatase( در زمینه کروم پوشش در طی مدت زمان فرایند آبکاری بدست آمد. میانگین اندازه ضخامت پوشش نانوکامپوزیتی بر روی زیر الیهی فوالدی کمکربن از جنس ورق30 μm ،37.St بدست آمد. مورفولوژی سطح و ترکیب پوششها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به دستگاه آنالیز EDX Cr-TiO2 در مقایسه با پوشش کروم خالص، هموارتر و متراکمتر همراه با ممورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که مورفولوژی سطح پوشش نانوکامپوزیتی ریزترکهای کمتری میباشد و نانو ذرات دیاکسید تیتانیم به صورت یکنواخت در زمینه کروم پوشش توزیع شدهاند. رفتار الکتروشیمیایی پوششها در محلول های HNO3 در دمای 25±1˚C توسط روش پالریزاسیون پتانسیودینامیک و طیفسنجی خورنده مشتمل بر 0/5 مولار NaCl، یک مولار NaOH و یک موالر امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیوپویش نشان داد که با افزایش میزان نانوذرات دی اکسید تیتانیم در Cr-TiO2 در محلول های 0/5 مـوالر NaCl و یک مولار NaOH به صورت قابل توجهی پوشش، چگالی جریان خوردگی پوشش نانوکامپوزیتی TiO2 در پوشش، بهمقدار کاهش یافته و پتانسیل خوردگی به مقادیر با پتانسیل مثبتتر میل میکند. مقاومت پالریزاسیون نیز با افزایش میزان نانوذرات TiO2 در پوشش، باعث افزایش مقاومت به خوردگی و کاهش زیادی افزایش مییابد. از نتایج بدست آمده میتوان نتیجه گرفت که رسوب نانوذرات نرخ خوردگی پوشش کروم در محلولهای نمکی و قلیایی می شود. در ناحیه آندی منحنی های پالریزاسیون پوشش کروم خالص و پوششهای HNO3، تشکیل الیه رویین مشاهده شد. مشاهده شد که چگالی جریان رویین پوششهای نانوکامپوزیتی کروم- دی اکسید تیتانیم در محلول یک مولار 10-5( است. بنابراین، نرخ خوردگی لایه رویین A/cm2 10-4( بیشتر از پوشش کروم خالص)حدود A/cm2 نانوکامپوزیتی کروم- دی اکسید تیتانیم )حدود HNO3 بیشتر از پوشش کروم خالص است زیرا حضور نانوذرات دی اکسید تیتانیم در پوشش Cr-TiO2در محلول یک موالر پوششهای نانوکامپوزیتی کروم، پیوستگی الیه رویین پوشش نانوکامپوزیتی را مختل می کند و تخریب الیه رویین آن را تسریع میدهد و منجر به افزایش نرخ خوردگی در HNO3 مناسب نیستند. طیف امپدانس الکتروشیمیایی پوششها نشان داد که Cr-TiO2، در محلول پوشش می شود. از اینرو، پوشش های نانوکامپوزیتی سرعت خوردگی با مقاومت انتقال بار کنترل میشود و Rct با افزایش میزان نانوذرات دی اکسید تیتانیم در پوشش افزایش می یابد که دلالت بر افزایش مقاومت به خوردگی است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی تاثیر پوشش اکسید روتنیوم بر رفتار خوردگی آند تیتانیوم در محیط الکترولیز تیتانیوم

در این پژوهش، رفتار خوردگی آند خنثی تیتانیوم با پوشش اکسید روتنیوم و بدون پوشش در محیط کلرید کلسیم مذاب و در دمای 950˚C مورد مطالعه قرار گرفت. اکسید روتنیوم به روش تجزیه حرارتی بر روی تیتانیوم پوشش داده شد. سپس این آندها در سل الکترولیز تیتانیوم به روش FFC به عنوان آند قرار داده شدند و کاتد در پتانسیل 1/6- ولت نسبت به الکترود مرجع گرافیت پالریزه شده و پس از مدت زمانهای مختلف آندها از سل خارج شده و رفتار خوردگی آن توسط مطالعات میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت، به صورتی که مورفولوژی سطح نمونهها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عناصر نیز با استفاده از شناساگر EDS انجام شد. بررسی ها نشان داد که در اثر اعمال پوشش به آند مزبور، ضخامت الیه اکسیدی تشکیل شده بر روی سطح آند نسبت به آند بدون پوشش به شدت کاهش یافته و در اثر قرار گرفتن در معرض نمک مذاب کلریدکلسیم دو عملکرد متفاوت از خود نشان میدهد. بخشی از پوشش در اثر واکنش با کلر آزاد شده ناشی از تجزیه نمک مذاب، با تشکیل یک ترکیب کلریدی از سطح زیرالیه جدا شده و در مذاب حل شد. قسمتی از پوشش نیز در طول الکترولیز در اثر فرآیند نفوذ، به درون تیتانیوم زیرالیه نفوذ کرده و ترکیب بین فلزی تشکیل شده است. بنابراین با افزایش زمان الکترولیز پوشش به درون زیرالیه تیتانیوم نفوذ کرده که این امر میتواند در مقاومت به خوردگی آند حاوی پوشش اکسید روتنیوم در محیط نمک مذاب موثر باشد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

رفتار خوردگی ترکیبات بین فلزی دو تایی TiAl، Ti3Al و TiAl3 در محلول پراکسید هیدروژن قلیایی

در این مقاله رفتار خوردگی و الکتروشیمیایی ترکیبات بین فلزی دو تایی TiAl، Ti3Al و TiAl3 در محلول پراکسید هیدروژن با غلظت های 1/0، 3/0 و 5/0 مولار در 5/12pH= مورد بررسی قرار گرفت. آلیاژها توسط کوره ذوب قوسی تحت خلا ریخته شد و نمونه ها تحت آزمایش های الکتروشیمیایی شامل پتانسیل- زمان، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی قرار گرفتند. مشاهده شد که اثر غلظت الکترولیت به‌طور مشخصی بر میزان و مکانیزم خوردگی تاثیر داشته است، به نحوی که نمودارهای امپدانس با افزایش غلظت شامل المان سلف نیز می شدند. همچنین فیلم اکسید سطحی برای Ti3Al حالتی دو لایه و مقاوم را نشان داد، در حالی که برای TiAl3، تعداد لایه ها بیشتر اما بدون مقاومت قابل توجهی بود. TiAl نیز مکانیزم بینابینی داشت که وابستگی شدیدتری را نسبت به غلظت پراکسید هیدروژن نشان داد، به نحوی که در غلظت 1/0 مولار بسیار مقاوم و در غلظت 5/0 مولار از H2O2، مقاومت به خوردگی پایین بود. پلاریزاسیون آندی تیتانیوم آلومینایدها در محلول آبی حاوی H2O2 نسبتا مشابه بود (رفتار پسیو نشان داد)، اما میزان جریان پسیو با افزایش درصد آلومینیوم آلیاژ به نحو محسوسی افزایش یافت.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی تأثیر ضخامت پوشش بیوسرامیکی آلومینا-تیتانیا بر رفتار خوردگی و سازگاری زیستی تیتانیوم

بیوسرامیکها به دو دسته کلی سرامیک های زیست خنثی و سـرامیکهـای زیـست فعـال تقـسیم مـی شـوند. بیوسرامیکهایی نظیر آلومینا و تیتانیا زیست خنثی بوده و هیچ برهمکنشی با بافت میزبان ندارنـد . سـازگاری زیستی این نوع بیوسرامیکها در محیط های فیزیولوژیک در پژوهشها به اثبات رسـیده اسـت . از آنجـایی که برای داشتن هر دو خاصیت بارپـذیری و مقاومـت بـه خـوردگی از ایمپلنـت هـای فلـزی بـا پوشـشهـای بیوسـرامیکی اسـتفاده مـیشـود، در پـژوهش حاضـر سـعی شـد تـا رفتـار خـوردگی و سـازگاری زیـستی کاشتنیهای فلزی از جنس تیتانیوم خالص تجارتی با پوشـش آلومینـا -تیتانیـا ارزیـابی و بـا رفتـار خـوردگی زیرلایه بدون پوشش مقایسه شود . تیتانیوم خالص تجارتی به عنوان زی رلایه انتخاب شـد و پوشـش آلومینـا – تیتانیا با ضـخامتهـای 50 و 100 میکـرون بـا روش پاشـش شـعله ای روی آن پوشـش داده شـد . از آزمـون میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشخصه یابی و ارزیابی پوشش و زیرلایه استفاده شد. رفتـار خـوردگی نمونه ها با اجرای آزمونهای الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیودینامیکی در دو نوع محیط فیزیولوژی و در دمای 37 درجه سانتیگراد انجام شد. نتایج حاکی از تاثیر مثبت افـزایش ضـخامت پوشـشهـای اعمـالی بـر رفتار خوردگی زیرلایه و کاهش چگالی جریان خوردگی آن داشت.

 دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا