Зависимость процесса коррозии биорезорбируемого сплава ZX10 от структурных факторов и локального уровня pH

Магниевые биорезорбируемые сплавы – перспективный материал для создания саморастворяющихся хирургических имплантатов. Известно, что магний подвержен электрохимической коррозии за счет гальванического эффекта между матрицей и частицами вторичных фаз и включений. Другим важным фактором является уровень pH. Протекание определенных химических реакций зависит от уровня pH, поэтому можно предположить, что уровень pH коррозионной среды у поверхности материала является фактором, определяющим, какие химические реакции там могут происходить. И наконец, есть сведения, что вариативность кристаллографической ориентации зерен может быть причиной анизотропии коррозионных свойств. Цель работы – выявить влияние электродного потенциала микроструктурных элементов, кристаллографической ориентации зерен и уровня рН приповерхностного объема коррозионного раствора на процесс коррозии. В данном исследовании на образцах сплава ZX10 были размечены участки 2×1,5 мм, для которых составлялись карты распределения кристаллографических ориентаций и химического состава. Для оценки влияния электродного потенциала частиц на участке 90×90 мкм проводилось картрирование по методу зонда Кельвина. Далее осуществлялись коррозионные испытания с видеосъемкой поверхности на размеченном участке. Для определения влияния уровня pH варьировалась циркуляция раствора в ячейке. По завершении испытаний детально исследовались продукты коррозии и коррозионные повреждения. Согласно результатам, уровень pH в приповерхностных микрообъемах жидкости оказывает большее влияние, чем электродный потенциал частиц, поскольку провоцирует образование продуктов коррозии иного состава, что приводит к пассивации участков поверхности вокруг частиц. Обнаружены следы нитевидной коррозии двух различных типов. Для нитевидной коррозии была установлена корреляция между направлением ее распространения и кристаллографической ориентацией зерен.