Korrosionsbeständigkeit von Implantatmaterialien

Korrosionsbeständigkeit von Implantatmaterialien

Experimentzweck
Dieses Experiment zielt darauf ab, die Korrosionsbeständigkeit von zwei Metallimplantaten in simulierter Körperflüssigkeit zu messen. Die Metallimplantate sind Maschendiskus, die mit Draht nach Oberflächenbehandlung gewebt wurden - schwarz und rot.

Vorbereitung
Referenzelektrode: SCE

Gegenelektrode: Pt-Elektrode
Arbeitselektrode: Metallmaschendiskus (schwarz und rot)

Lösung: simulierte Körperflüssigkeit (SBF) (pH=7,4)
Schritte:

Führen Sie die Gegenelektrode, die Referenzelektrode, die Salzbrücke und das Auslassrohr in eine 500-ml-Elektrolysezelle ein und füllen Sie die Zelle mit 350 ml simulierter physiologischer Lösung. Stellen Sie die Elektrolysezelle dann in ein 37 °C Wasserbad. Spülen Sie N2 30 Minuten lang in die simulierte Körperflüssigkeit und verschließen Sie den Luftauslass, um zu verhindern, dass erneut Sauerstoff eintritt.

Ergebnis und Analyse
Schalten Sie die elektrochemische Arbeitsstation CS350M ein, starten Sie die CS Studio-Software und überwachen Sie das Open-Circuit-Potential (OCP). Nachdem das OCP stabil ist, können wir beginnen, die Passivierungskurve zu messen. Sie sweeped von -0,1 V bis 1 V (vs. OCP). Wenn der Anodenstrom größer als 100 mA/cm² ist, wird der Potentialscan umgekehrt. Die Parametereinstellungen sind in Abbildung 1 dargestellt, und die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abb. 1. Parametereinstellungsfenster

Abb. 2. Passivierungskurve der beiden Proben

(rote/schwarze Kurvenlinie stellt die entsprechende rote/schwarze Probe dar)

In der roten Kurve beträgt das Durchbruchpotential 0,14754 V, das OCP -0,00734 V. Das Durchbruchpotential beträgt 0,24004 V und das OCP -0,00222 V für die schwarze Probe. Dies deutet darauf hin, dass sich die schwarze Probe besser für die Lochfraßbeständigkeit eignet. Aber die Fläche der Hystereseschleife ist für die rote Probe während des Rücklaufs kleiner, was darauf hindeutet, dass die rote Probe nach der Zerstörung des Passivfilms schnell repariert werden kann, d. h. ihre Selbstheilungsfähigkeit ist stärker.