Análise das propriedades de corrosão de materiais médicos de titânio.

Como um material funcional importante, o titânio médico é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, na indústria de energia, em suprimentos médicos e em outros campos devido às suas vantagens de baixa densidade, alta resistência específica e boa resistência à corrosão.

1. Corrosão de titânio

O titânio é um metal termodinamicamente instável com um potencial de passivação relativamente negativo e o potencial padrão do eletrodo é de -1,63V. Portanto, é fácil formar um filme de óxido com propriedades passivantes na atmosfera e em solução aquosa e possui boa resistência à corrosão.

1. Resistência à corrosão do titânio em diferentes meios

É muito importante estudar a resistência à corrosão de materiais médicos. Por um lado, alguns íons metálicos ou produtos de corrosão de materiais implantados penetram nos tecidos biológicos, o que pode desencadear reações fisiológicas em graus variados; por outro lado, devido à presença de fluidos corporais, o desempenho de alguns materiais pode ser seriamente degradado, causando danos rápidos ou mesmo inválidos. O ambiente do corpo humano é relativamente complexo, o que tem maior probabilidade de causar a dissolução de oligoelementos e alterar a estabilidade da camada de óxido. Um leve atrito pode causar vários graus de danos ao filme de passivação formado na superfície do titânio. Por exemplo, num ambiente pobre em oxigénio, a estabilidade da camada de óxido é enfraquecida. Quando danificado, não pode ser reparado imediatamente ou uma nova camada de óxido é formada, aumentando a probabilidade de causar corrosão. Esta situação é ainda mais inevitável durante movimentos repetidos do corpo humano e utilização de equipamentos. A deformação plástica alterará o estado estrutural do material, afetando assim o desempenho anticorrosivo do material. Diferentes graus de deformação plástica têm efeitos muito diferentes nas propriedades de corrosão dos materiais. Durante o processo de deformação plástica, a concentração de tensões internas causa defeitos na interface e nos grãos. Portanto, a deformação plástica enfraquece a resistência à corrosão do material.

2. Mecanismo de corrosão de titânio

O titânio é um elemento de transição do Grupo IVB. É quimicamente ativo e tem grande afinidade com o oxigênio. Em qualquer meio contendo oxigênio, um filme denso de passivação é facilmente formado na superfície do titânio. Este filme de passivação é fino e sua espessura geralmente varia de alguns nanômetros a dezenas de nanômetros. A existência de filme de passivação de liga de titânio reduz a área de dissolução tensoativa e retarda a taxa de dissolução, resistindo assim aos danos causados ​​pela dissolução. Além disso, a película de passivação também pode ser reparada automaticamente e pode formar rapidamente uma nova película protetora quando danificada. Portanto, o titânio tem boa resistência à corrosão. As formas de corrosão do titânio metálico implantadas em organismos vivos podem ser divididas em corrosão por picada, corrosão sob tensão, corrosão em frestas, corrosão galvânica e corrosão por desgaste, etc.