Вплив срібного покриття на корозійну поведінку леґованого Ag магнійового стопу NZ30K у розчині Рінґера–Локка
В. Л. Грешта1, О. Є. Нарівський2, А. В. Джус1, Р. В. Івашків3, О. С. Купрін4
1Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
2ТОВ «Укрспецмаш», вул. Гагаріна, 7, 71100 Бердянськ, Україна
3Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, вул. Наукова, 5, 79060 Львів, Україна
4Національний 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 Ecor 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 Ecor обох зразків встановлювалося у два етапи. Виявлено, що швидкість зсування потенціялу Ecor досліджуваних зразків у більш від’ємний бік на першому етапі складала 0,062 і 0,034 мВ/сек відповідно. Показано, що швидкість зсування Ecor 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 Ecor 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 Ecor 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