PhD (Engineering), junior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат технических наук, младший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
PhD (Physics and Mathematics), senior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
PhD (Engineering), junior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат технических наук
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Director of the Research Institute of Advanced Technologies
доктор физико-математических наук, профессор, директор НИИ прогрессивных технологий
student, technician of the Research Institute of Advanced Technologies
студент, техник НИИ прогрессивных технологий
Magnesium-based alloys are a modern material for the production of biodegradable (self-dissolving) surgical implants. Magnesium is a metal with the most negative electrode potential of all structural materials: −2.37 V. This means that close arrangement of implants made of magnesium and, for example, titanium alloys will lead to the occurrence of a galvanic effect and accelerated electrochemical corrosion of magnesium. However, it is unknown how the ratio of the areas of titanium and magnesium products affects the magnitude of this effect. This work covers this issue. In the presented study, cylindrical samples of biodegradable ZX10 and WZ31 magnesium alloys were placed in physiological Ringer’s solution at a distance of 3 cm from a sample of medical Ti6Al4V alloy of the same shape and size. During the test, the temperature of the corrosive environment was maintained at 37 °C. The series of experiments included corrosion tests lasting three days with the participation of one, two or four magnesium samples, thus the area ratios between the titanium and magnesium alloy were 1:1, 1:2 and 1:4. It was found that for both magnesium alloys, with an increase in the area ratio, the effect of electrochemical action decreases significantly, which is expressed in a decrease in the corrosion rate. At the same time, for the WZ31 alloy, the effect of the presence of Ti6Al4V on the corrosion rate is significantly weaker than for ZX10, which is explained by the presence of the LPSO phase in the alloy, as well as a more alloyed matrix and, accordingly, having a more positive electrode potential.
Сплавы на основе магния являются современным материалом для изготовления биорезорбируемых (саморастворяющихся) хирургических имплантатов. Магний – металл с наиболее отрицательным из всех конструкционных материалов электродным потенциалом −2,37 В. Это означает, что близкое расположение имплантатов из магниевых и, например, титановых сплавов будет приводить к возникновению гальванического эффекта и ускоренной электрохимической коррозии магния. Однако неизвестно, как влияет соотношение площадей изделий из титана и магния на проявление этого эффекта. Данная работа посвящена этому вопросу. В приведенном исследовании цилиндрические образцы биорезорбируемых магниевых сплавов ZX10 и WZ31 располагались в физиологическом растворе Рингера на расстоянии 3 см от образца из сплава медицинского назначения Ti6Al4V такой же формы и размера. Во время испытания поддерживалась температура коррозионной среды 37 °С. Серия экспериментов включала в себя коррозионные испытания длительностью трое суток с участием одного, двух или четырех магниевых образцов, таким образом, соотношение площадей титанового и магниевого сплава составляло 1:1, 1:2 и 1:4. Выявлено, что для обоих магниевых сплавов при увеличении соотношения площадей эффект от электрохимического воздействия значительно снижается, что выражено в уменьшении скорости коррозии. В то же время влияние присутствия Ti6Al4V на скорость коррозии для сплава WZ31 существенно слабее, чем для ZX10, что объясняется наличием в сплаве LPSO-фазы, а также более легированной и, соответственно, имеющей более положительный электродный потенциал матрицей.