بررسي رفتار خوردگي آلياژ حافظه‌دار نيكل- تيتانيم در محيط‌هاي فيزيولوژيكي شبيه‌سازي شده با بدن براي كاربردهاي پزشكي

بررسي رفتار خوردگي آلياژ حافظه‌دار نيكل- تيتانيم در محيط‌هاي فيزيولوژيكي شبيه‌سازي شده با بدن براي كاربردهاي پزشكي

امروزه آلياژهاي حافظه‌دار نيكل- تيتانيم به دليل برخورداري از ويژگي‌هايي نظير زيست سازگاري بسيار خوب، مقاومت به خوردگي بالا، رفتار ابركشسان و حافظه‌داري، در صنعت پزشكي بسيار مورد توجه‌اند. در آلياژهاي نيكل- تيتانيم لايه سطحي غيرفعال اكسيد تيتانيم از آزاد شدن نيكل به محيط جلوگيري مي‌كند، با اين حال وجود درصد بالاي نيكل در اين آلياژها و حالت پايداري لايه سطحي غيرفعال موضوعي است كه نظر محققان را به خود جلب كرده است. در اين تحقيق رفتار خوردگي آلياژ حافظه‌دار دوتايي نيكل- تيتانيم توليد شده با تركيب اسمي 7/50% اتمي نيكل پس از انجام عمليات همگن كردن در ?C1050 به مدت 24 ساعت مورد بررسي قرار گرفت. آزمون‌هاي الكتروشيميايي پتانسيو ديناميك و پتانسيو استاتيك در دو محيط فيزيولوژيكي شبيه سازي شده با محيط بدن (محلول نمك طعام 9/0% وزني و محلول رينگر) روي اين آلياژ انجام شد. پس از آزمون‌هاي خوردگي بررسي هاي ريزساختاري به‌وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام گرفت. نتايج حاصل از جذب اتمي محلول باقيمانده از آزمايش پتانسيواستاتيك نشان داد كه نيكل رها شده از اين آلياژ بسيار كمتر از ميزان مجاز است. نتايج آزمايش‌هاي پتانسيو ديناميك ميزان خوردگي حفره اي بيشتري در محلول رينگر نسبت به محلول نمك طعام 9/0% وزني نشان دادند، ولي مشاهدات آزمون‌هاي پتانسيو استاتيك حاكي از آن است كه ميزان خوردگي حفره‌اي در محلول نمك طعام 9/0% وزني نسبت به محلول رينگر بيشتر است.

Ni-Ti shape memory alloys display unique properties such as high corrosion resistance, biocompatibility, super elasticity and shape memory behavior. They also are suitable materials for medical applications. In spite of high Ni content (above 50%) of Ni-Ti shape memory alloys, these materials represent good biocompatibility due to formation of Titanium oxide (TiO2) passive layer. Although TiO2 passive layer in these alloys can prevent releasing nickel to the environment, high nickel content and stability of passive layer in these alloys are very debatable subjects. In this study a Ni-Ti shape memory alloy with nominal composition of 50.7 atom% Ni was produced by vacuum induction melting (VIM) process. Homogenization treatments of samples were performed at 1050°C for 24 hours. Microstructure and chemical composition of specimens were analyzed. Electrochemical tests were performed in two physiological environments of Ringer solution and NaCl 0.9% solution. In order to determine the amount of released Ni, the solution after potentiostatic tests was analyzed by atomic absorption spectroscopy. The samples after corrosion tests were investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM). Furthermore corrosion products were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD). Results indicate that the breakdown potential of the Ni-Ti alloy in NaCl 0.9% solution is higher than that in ringer solution. Topographical evaluations show that corrosion products are nearly the same in all samples.