نقش افزودنی زیرکونیوم در اصلاح پوشش بر پایه‌ی هیدروکسی آپاتیت در افزایش عملکرد مقاومت در برابر خوردگی برای کاربرد در ایمپلنت‌های منیزمی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس، دانشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 استادیار، گروه رنگ و روکشهای سطح، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران

3 استاد، گروه پلی یورتان، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش برای بهبود خواص ضدخوردگی پوشش هیدروکسی آپاتیت، از زیرکونیوم به عنوان افزودنی در غلظت‌های متفاوت (1/0، 1 و 10 گرم بر لیتر) در محلول پوشش هیدروکسی آپاتیت استفاده گردیده است. ویژگی‌های سطحی و خواص الکتروشیمیایی پوشش‌ها با نمونه‌های منیزیم بدون پوشش و منیزیم با پوشش هیدروکسی آپاتیت بهینه مقایسه می‌گردد. نمونه‌های منیزیم AZ31 پس از آماده‌سازی سطحی، توسط محلول متشکل از هیدروکسی آپاتیت و زیرکونیوم با غلظت‌های متفاوت هگزافلوروزیرکونیک اسید پوشش داده شده‌اند. رفتار خوردگی نمونه‌ها توسط آزمون‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون جریان مستقیم در محلول 5/3 درصد وزنی سدیم کلراید بررسی گردید. نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی نشان دادند که بهترین عملکرد خوردگی مربوط به نمونه‌ با غلظت زیرکونیوم 1 گرم بر لیتر در محلول است. مقاومت پلاریزاسیون این نمونه Ω.cm2 8870 است که در مقایسه با نمونه‌ی با پوشش هیدروکسی آپاتیت بهبود قابل توجهی یافته است. کمترین چگالی جریان خوردگی (μA/cm2 79/0) در بین تمامی نمونه‌ها نیز مربوط به این نمونه است. برای بررسی ریخت‌شناسی و ارزیابی ترکیب پوشش‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف‌سنجی پراکنش انرژی پرتو ایکس استفاده گردید. نتایج آزمون طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی تشکیل کریستال‌های هیدروکسی آپاتیت و لایه‌ی آمورف زیرکونیوم را تایید نمودند. در جهت تکمیل مطالعات سطحی نمونه‌ها آزمون زاویه تماس انجام گردید. با افزودن زیرکونیوم به هیدروکسی آپاتیت به میزان 1 گرم بر لیتر زاویه تماس قطره‌ی آب با سطح نمونه 10 درجه افزایش یافته است که نشان می‌دهد سطح نمونه‌ آب‌گریز تر گردید که تایید کننده‌ی خواص ضدخوردگی بهتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات