Вплив срібного покриття на корозійну поведінку леґованого Ag магнійового стопу NZ30K у розчині Рінґера–Локка
В. Л. Грешта$^{1}$, О. Є. Нарівський$^{2}$, А. В. Джус$^{1}$, Р. В. Івашків$^{3}$, О. С. Купрін$^{4}$
$^{1}$Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
$^{2}$ТОВ «Укрспецмаш», вул. Гагаріна, 7, 71100 Бердянськ, Україна
$^{3}$Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, вул. Наукова, 5, 79060 Львів, Україна
$^{4}$Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна
Отримано: 05.12.2023; остаточний варіант - 11.03.2024. Завантажити: PDF
У статті досліджено вплив покриття зі срібла на корозійну поведінку магнійового стопу NZ30K, леґованого 0,09 мас.% Арґентуму в розчині Рінґера–Локка. Зразки з досліджуваного стопу плакували шаром срібла товщиною у 200–300 нм і 500 нм, застосовуючи систему магнетронного розпорошення постійного струму, обладнану круглим джерелом і мішенню із срібла (діяметром у 50 мм) у газовому розряді. Незбалансований магнетрон використовували в режимі постійного струму у 600 мА за напруги у 400 В. Покриття зі срібла наносили за постійної потужности магнетрона у 240 Вт і напруги зміщення у 100 В. Час осадження шару срібла у 200–300 нм складав 5 хвилин, а 500 нм — 15 хвилин. Встановлено, що стаціонарне значення потенціялу корозії $E_{cor}$ зразків з досліджуваного стопу, плакованого шаром срібла у 200–300 нм, формувалося впродовж 2060 сек від -1,418 до -1,4449 В, а з 500 нм — 1880 сек від -1,433 до -1,465 В. Зафіксовано, що стаціонарне значення $E_{cor}$ обох зразків встановлювалося у два етапи. Виявлено, що швидкість зсування потенціялу $E_{cor}$ досліджуваних зразків у більш від’ємний бік на першому етапі складала 0,062 і 0,034 мВ/сек відповідно. Показано, що швидкість зсування $E_{cor}$ у більш від’ємний бік у зразку з товщиною покриття у 200–300 нм на цьому етапі була в 1,82 більше, ніж у зразку з покриттям товщиною у 500 нм. Це зумовлено більшою кількістю лінійних і точкових дефектів на покритті товщиною у 200–300, ніж у 500 нм, та інтенсивнішою контактною корозією. З переходом від першого до другого етапу формування стаціонарного значення потенціялу $E_{cor}$ спостережено його стрибкоподібну флюктуацію до 5 мВ, що пов’язано з відшаруванням покриття від стопу в околі корозійних виразок на поверхні зразків внаслідок контактної та щілинної корозій і механічного впливу бульбашок із водню, який виділявся на катодних ділянках (покриття зі срібла). Показано, що стаціонарне значення потенціялу $E_{cor}$ зразків з досліджуваного стопу з товщиною покриття у 200–300 та 500 нм на 9 і 7% відповідно є більш позитивним, ніж у зразку з такого ж стопу, не плакованого шаром срібла. Це переконує, що, застосовуючи покриття зі срібла з різною товщиною, можна керувати швидкістю корозійного розчинення стопу NZ30K, леґованого Ag (0,09 мас.%) у розчині Рінґера–Локка, а такий підхід можна застосовувати для виробництва біорозкладних імплантатів для лікування зламаних кісток людей.
Ключові слова: біорозкладні імплантати, магнійовий стоп для імплантатів, покриття зі срібла на поверхні магнійових імплантатів, локальна корозія магнійових імплантатів, плакованих шаром срібла.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i08/0755.html
PACS: 68.47.Gh, 68.55.J-, 81.15.Cd, 81.40.-z, 81.65.Kn, 82.45.Bb, 87.85.jj