Формирование оксидных слоев с пористой структурой на поверхности TiNi сплава методом электрохимического анодирования
| Parent link: | Materials. Technologies. Design.— .— г. Уфа: УУНиТ Т. 5, № 2 (12).— 2023.— P. 108-119 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , |
| Summary: | Title screen В работе изучены морфология поверхности и коррозионные свойства TiNi сплава, модифицированного в результате электрохимического анодирования, в растворе 0,9 (масс. %) NaCl. Установлено, что поверхность анодированных TiNi образцов содержит микропористые структуры (размерами от ~5 мкм до ~500 нм), формирующие разветвленную сеть из капилляров, которые могут служить в качестве резервуаров для адресной доставки лекарственных средств. Средний химический состав поверхностного (≤ 2 мкм) слоя описывается формулой ~Ti53Ni35O12 (ат. %), что свидетельствует об увеличении толщины оксидной пленки и частичном удалении никеля с поверхности при анодировании. Согласно данным вольтамперометрии и импедансной спектроскопии, на фазовой границе «TiNi/электролит» происходят электрохимические реакции, связанные с водородной деполяризацией, переносом заряда и диффузией ионов через поры в раствор. Максимальное значение поляризационного сопротивления в образцах с анодированной поверхностью достигает ~294 кОм·см2, а плотность коррозионных токов - 0,39 мкА/см2. Модифицированные образцы проявляют электрохимическую активность, связанную с протеканием анодных процессов в двойном электрическом слое. При значении потенциала ~ +0,39 В (отн. Ag/AgCl электрода сравнения) обнаруживается пробой диэлектрической пленки, сопровождающийся окислением никеля до Ni2+. Предложенный режим анодирования TiNi сплавов можно рекомендовать для создания имплантатов с поверхностно-пористой структурой и удовлетворительными коррозионными свойствами In this work the surface morphology and corrosion properties of TiNi alloy modified by electrochemical anodization in 0.9 (wt. %) NaCl solution have been studied. It has been found that the surface of anodized TiNi samples exhibits microporous structures (from ~5 μm to ~500 nm) forming a network of capillaries that can be used as reservoirs for a drug delivery system. The mean chemical composition of the surface (≤ 2 μm) layer is described by the formula ~Ti53Ni35O12 (at. %). It indicates on an increase of the thickness of the oxide film and partial removal of nickel from the surface during anodization. According to the voltammetry and impedance spectroscopy, the electrochemical reactions related to hydrogen depolarization, charge transfer and ion diffusion through the pores into the solution occur at the phase boundary “TiNi/electrolyte”. The maximum value of polarization resistance of the anodized samples is ~294 kΩ·cm2, and the density of corrosion currents reaches~0.39 μA/cm2. The modified samples show electrochemical activity associated with anodic processes occurred in the double electric layer. When the potential reaches ~ +0.39 V (vs. Ag/AgCl), a dielectric film breakdown is observed, accompanied by oxidation of nickel to Ni2+. The proposed mode of the anodization of the TiNi alloys could be recommended for development of implants with a porous structure of the surface and satisfactory corrosion properties |
| Published: |
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54901468 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=672305 |