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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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耐腐蚀的金属和合金在人工尿液中氯化钠的存在

R.Nagalakshmi1,S.Rajendran2J.Sathiyabama3
化学系助理教授,Aarupadai Veedu理工学院,钦奈- 603104,Tamilnadu,印度1
教授,PG和研究部门的化学、GTN艺术学院dindigul 005年- 624年,印度Tamilnadu。工程和技术研究中心旅游房车学校Dindigul -624 005, Tamilnadu,印度2
副教授,PG和研究部门的化学、GTN艺术学院dindigul 005年- 624年,印度Tamilnadu3
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文摘

两种金属的耐腐蚀性能,即低碳钢(MS)、镍钛超弹性合金一直在评估人工尿液没有和氯化钠的存在。交流阻抗谱已经被用来研究这些金属的腐蚀行为。耐腐蚀金属的顺序在人工尿液,在没有和氯化钠的存在是Ni-Ti超弹性合金>软钢。

关键字
低碳钢(MS)、镍钛超弹性合金、人工尿液,氯化钠

介绍
金属生物材料在骨科和牙科常用的重建手术,手术心脏病学和泌尿外科。植入物合金表现出吸引人的属性如机械强度和生物相容性,耐腐蚀、安全、韧性和耐磨性。不锈钢、钛合金和钴合金通常用作生物材料[1]-[7]植入物的生物相容性组织环境是由不可分割的生化、生物力学和bioeletronic因素。分析对代谢的生物反应,细菌,免疫学和肿瘤过程[8],[10]- [13],[15]- [17],[19]- [25],[28]。不锈钢的化学成分(Cr-Ni-Mo)应该确保良好的耐腐蚀和单相奥氏体结构。acc的奥氏体晶粒尺寸(小于4。ISO)和非金属夹杂物(max。1.5 acc。ISO)是有限的。细晶粒和低水平的非金属夹杂物确保良好的力学性能和减少crackability,特别在植入小截面。他们还增加植入物的耐腐蚀[16],[17],[23]。Great number of publications is austenitic focused on generalization of corrosion failure of implants. These analyses are focused on implants commonly used in reconstruction in the orthopedic, dental surgery, operative cardiology and urology .These implants are mainly made of stainless steel [8], [9], [12], [14], [18], [26]-[28]. Long-term research on corrosion of implants made of the mentioned steel show the complexity of corrosion processes depending on the implant form, its chemical and phase composition, surface condition, surgical procedure and implantation period [16], [17], and [23]. Corrosion products infiltrate tissues. This process is called metalosis [10]. Phatomorphological changes, dependent on the type and concentration of elements, occur in tissues close to implant. Histopathological changes are observed in the detoxication organs (liver, kidneys, spleen) [16]. Therefore, corrosion tests in simulated body fluids are the basis for searching optimal fields of usage and improvement of existing solutions. In general the human urine contains sodium chloride and also excreted by the human body. In this research paper, if the person undergone implantation in the urinary tract how the metal undergoes corrosion in the presence of excess amount of sodium chloride. The present work was undertaken to study the corrosion behavior of two metals namely mild steel (MS),Nickel Titanium super elastic alloy in artificial urine, in the absence and presence of 50ppm and 100ppm of sodium chloride by AC impedance spectra. Corrosion parameters such as charge transfer resistance, double layer capacitance and impedance value have been derived from these studies.

II.EXPERIMENTAL
一个。材料和方法
两个金属即低碳钢(MS)、镍钛超弹性合金是目前研究。低碳钢的构成(wt %): 0.026秒,0.06便士,0.4 Mn, 0.1 C和平衡铁(ArockiaSelvi出版社。2009)[29]。Ni-Ti超弹性合金的成分(wt %)倪55.5,和平衡Ti [30]。金属的标本被封装在聚四氟乙烯。暴露的金属表面的面积是0.0785平方厘米。金属标本抛光镜面光洁度和脱脂三氯乙烯。金属沉浸在人工尿液标本(AU) (j . Przondziono等,2009)[31],其组成是:解决方案一:cacl2.h2o - 1.765 g / l, Na2SO4 - 4.862 g / l, MgSO4.7H2O - 1.462 g / l, NH4Cl - 4.643 g / l,氯化钾- 12.130 g / l。解决方案B: NaH2PO4.2H2O - 2.660 g / l, Na2HPO4 - 0.869 g / l, C6H5Na3O7.2H2O - 1.168 g / l,氯化钠- 13.545 g / l。溶液的pH值为6.5 (W。Kajzer等,2006)[5]。
在电化学研究中金属标本作为工作电极。人工尿液(AU)作为电解液(10毫升)。温度保持在37±0.10摄氏度。商用氯化钠被用于这项研究。50 ppm和氯化钠100 ppm是用于人工尿液。
B。交流阻抗谱
极化研究使用的仪器是用来记录交流阻抗谱。单元格设置是一样的。实部(Z)和虚部(Z)的细胞在欧姆阻抗测量在不同的频率。电荷转移电阻的值(Rt)和双层电容(Cdl)从尼奎斯特图计算。阻抗日志(Z /欧姆)值计算波德图

三世。结果与讨论
交流阻抗谱
1。低碳钢的耐腐蚀性能存在氯化钠非盟:交流阻抗等参数电荷转移电阻(Rt)、双层电容(Cdl)(来自尼奎斯特图)和阻抗值logz /欧姆(来自波德图)的女士沉浸在非盟盟和含有氯化钠怎么给出。交流阻抗谱Fig.1a所示,1 b, 1 c(奈奎斯特图)2、3、4(波德图)。
从表中观察到,当氯化钠添加到非盟Rt值减少,Cdl值增加(奈奎斯特图)。这表明在氯化钠,女士的耐蚀性降低。这是进一步支持,在氯化钠的阻抗值(Logz /欧姆)减少。进一步的相角值降低(波德图)。交流阻抗谱的存在导致的结论是,氯化钠女士在非盟的耐蚀性降低。所以使用女士在泌尿外科的氯化钠应该避免。否则将进行腐蚀和女士将会导致许多问题
上述三个系统的等效电路图所示方案1。
Cdl -双层电容
Rs -溶液电阻
个随机对照试验,电荷转移电阻
2。耐腐蚀的Ni-Ti超弹性在非盟的氯化钠:交流阻抗等参数电荷转移电阻(Rt)、双层电容(Cdl)(来自尼奎斯特图)和阻抗值logz /欧姆(来自波德图)Ni-Ti超弹性合金沉浸在非盟盟和含有氯化钠Table.2给出。交流阻抗谱所示Fig.5a 5 b, 5 c(奈奎斯特图)6、7、8(波德图)。
从表中观察到,当氯化钠添加到非盟Rt值减少,Cdl值增加(奈奎斯特图)。这表明在氯化钠,耐腐蚀的Ni-Ti超弹性合金减少。这是进一步支持,在氯化钠的阻抗值(Logz /欧姆)减少。进一步的相角值降低(波德图)[32],[33]。交流阻抗谱的存在导致的结论是,氯化钠的耐腐蚀Ni-Ti超弹性合金在非盟减少。
放大图在图5的高频区域,5 b, 5 c图5所示。1,5 b。1、5 c。1respectively. It is observed from these graphs that the reactions are diffusion controlled processes that is diffusion of ions from the bulk of the solution towards the metal surface. The equivalent circuit diagram for such system is shown in scheme.2.
可以看出图表Fig.5a, 5 b, 5 c是非常接近腐蚀防护系统(绝缘体)。从金属电子转移到系统是非常困难的。由于在金属表面形成保护膜是非常稳定和紧凑。
从阻抗波德图观察(图7、7、8)阻抗的价值大幅减少日志z值增加。直线的斜率在中间频率区域是0.5。这是特点非常保护膜[34]。
这种系统的等效电路图scheme.2所示
Rs -溶液电阻

IV.CONCLUSION
交流阻抗谱导致了以下结论:在缺乏氯化钠耐腐蚀的顺序是:镍钛超弹性>软钢。在50 ppm和100 ppm的氯化钠,耐腐蚀的顺序是:Ni-Ti超级弹性>软钢。Ni-Ti超级弹性更耐腐蚀没有氯化钠比氯化钠的存在。低碳钢不耐腐蚀的氯化钠和氯化钠的缺失

确认
作者感谢他们的管理层和圣约瑟夫的研究和社区发展信任,Dindigul,印度对于他们的帮助和鼓励

表乍一看
表的图标 表的图标
表1 表2

数据乍一看
图1 图2 图3 图4 图5一个
图1 图2 图3 图4 图5一个


图5 b 图6 图7 图8
图5 b 图6 图7 图8

引用
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