Design and Optimisation of Corrosion Behaviour of Mg-Zn-Ca Alloy System Using Thermodynamic and Statistical Simulation
محل انتشار: مجله علم مواد و مهندسی ایران، دوره: 23، شماره: 3
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 50
فایل این مقاله در 21 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMSEI-23-3_004
تاریخ نمایه سازی: 21 مهر 1405
چکیده مقاله:
In recent years, Mg- based alloys have been considered as a biodegradable biomaterial for implant applications. However, the high corrosion rate and hydrogen gas evolution in an aqueous environment are the most important challenges for these alloys. This study has focused on optimizing the biocorrosion properties of bioalloys in Mg-Zn-Ca system, using a combined approach of thermodynamic simulations, and response surface methodology (RSM). In, Mg۲Ca and CaxMgyZnz precipitates have a significant effect on corrosion mechanisms. It is believed that, in the Mg-Zn-Ca alloy system, the Mg۲Ca secondary phase usually enhances corrosion rate with microgalvanic coupling mechanisms. The ternary phases CaxMgyZnz have less detrimental effects on corrosion resistance. To minimize harmful phases, CompuTherm’s PANDAT software was utilized for phase evolution prediction, with outputs directly validated against experimental measurements. Potentiodynamic tafel polarization experiments and long-term immersion tests were conducted to evaluate the corrosion rate. In order to design an alloy with the least detrimental phase, a statistical model (RSM) was developed based on predicted results from thermodynamic model. The results showed that the ZX۳۱ (Mg-۲.۶Zn-۱Ca) exhibited the highest corrosion potential (-۱.۶۳۳۶ VAg/AgCl) and the lowest corrosion current density (۲۱۶ µA/cm۲), showing higher biocorrosion resistance compared to ZX۲۴ (Mg-۲.۳Zn-۴.۰Ca) and ZX۱۵ (Mg-۱.۳Zn-۴.۸Ca).
کلیدواژه ها:
Magnesium bioalloy ، Orthopedic implants ، Biocorrosion ، Corrosion optimization ، Response surface methodology (RSM).
نویسندگان
Mohsen Ghasvari
School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST) ۱۶۸۴۶-۱۳۱۱۴, Tehran, Iran
M. Reza Aboutalebi
School of Materials and Metallurgical Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST), Narmak, Tehran, Iran
Ali Zamanian
Department of Nanotechnology and Advanced Materials, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran
Maryam Tajabadi
School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST) ۱۶۸۴۶-۱۳۱۱۴, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :