سلوك التآكل لزرعة سبيكة المغنيسيوم AZ31 المطلية بـ PMMA/HA, TiO2

الباحث

زينب فؤاد حمزة عبد

المشرف

نوال محمد داوود - زهير طالب خليف

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة المعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

AZ31 Magnesium Alloy; Corrosion; PMMA Coating; Biomedical Implants

PAGES=2 BODY ar=1666 en=139 الخلاصة يعتبر المغنيسيوم وسبائكه معدنًا قابلًا للتحلل الحيوي مع تحسين الصفات الميكانيكية ومقاومة التآكل. أظهرت الأبحاث السابقة أنه من الممكن استخدام سبائك المغنيسيوم كمواد حيوية جديدة قابلة للتحلل مع توافق حيوي مقبول. تبحث هذه الدراسة في معدل تحلل سبيكة المغنيسيوم ‎AZ31‏ ‏كغرسة مؤقتة في ‎JSG Glin‏ مختلفة (محلول ‎ringer‏ و 20.9 كلوريد الصوديوم). كما تدرس أيضًا تأثير طلاء البوليمر القابل للتحلل حيوياً (بولي ميثيل ميثاكريلات ‎(PMMA‏ والطلاء المركب (هيدروكسيباتيت ‎(HA)‏ و / أو ثاني أكسيد التيتانيوم ‎(TiO2)‏ مع ‎(PMMA‏ على معدل تحلل سبيكة المغنيسيوم 4/731 باستخدام تقنية ‎coating‏ 11م5. أجريت بعض التجارب لتقييم أداء الطلاء. مثل مجهر القوة الذرية ‎(AFM)‏ » المجهر الإلكتروني الماسح ‎(FESEM)‏ » مطيافية فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء ‎(FTIR)‏ » زاوية التلامس ‎٠» (CA)‏ تطور الهيدروجين » اختبار الغمر البسيط لمعرفة تغيير ‎GAY)‏ الهيدروجيني للمحاليل مع زيادة زمن الغمر « وجهد الدائرة المفتوحة ‎(OCP)‏ ومنحنى تافل. اظهرت النتائج اختلافا في خشونة السطح للعينات المطليه » ومع ذلك يعتبر السطح أملسًا في جميع الحالات ‎LS‏ هو موضح من صور فحص ‎AFM!‏ لطلاء ‎PMMA‏ والطلاء المركب بطبقة واحدة وطبقتين. يتضح من خلال النظر إلى صور ‎FESEM‏ أن طريقة الطلاء أدت إلى توزيع متجانس لجزيئات السيراميك الحيوي. تؤدي طبقة الطلاء الثانية إلى تغطية أي شقوق أو مسام قد تتواجد في طبقة الطلاء الأولى. سمك الطلاء البوليمري لوحده أعلى بكثير من سماكة جميع طلاءات البوليمر المركبة. يظهرمن منحنيات تافل » أن تيار التآكل للعينات المطلية ب ‎PMMA‏ في محلول ‎ringer‏ ‏حوالي 2.09 * 10° امبير للعينة 8 إلى 4.83 *10° امبير للعينة ‎C‏ مقارنة ب 10°4*1.252 للعينة غير المطليه . تم تقليل قيمة 12رمنح1 للعينة ‎Aad!‏ بطبقتين من (1502 + ‎(HA‏ ‏5 إلى 5.557 * 710 و 6.456 * 710 في محلول ‎ringer‏ و 40.9 كلوريد الصوديوم » على ‎ll gill‏ مما يشير إلى معدل تآكل أقل بكثير. في حين أن قيمة ‎Toorr‏ للعينات غير المطليه تساوي 1.25 * 10 و 2.22 * 410 في ‎ringer‏ و 40.9 كلوريد الصوديوم على التوالي. أيضًا » يمكن ملاحظة أن هناك تحولًا كبيرًا نحو التيار المنخفض ل ‎PMMA / HA‏ و ‎PMMA / TiO?‏ مع نسبة مختلفة من ‎HA‏ أو ‎TiO)‏ من نتيجة تطور الهيدروجين يمكن أن تظهر أن العينات المطلية بطبقة واحدة أو طبقتين من بوليمر ‎PMMA‏ أثبتت فعاليتها في تقليل معدل التآكل في المحلولين أيضًا » إضافة جزيئات ‎HA‏ ‏أو 110 أو إضافتها ‎les‏ إلى ‎PMMA jails‏ يساعد بوضوح على تقليل تطور الهيدروجين بشكل كبير. خلال فترة الغمر الإجمالية البالغة 45 يومًا » كان تغيير قيمة الأس الهيدروجيني لكلا المحلولين المحتويين على عينة الطلاء مستقرًا نسبيًا وأقل بكثير من سبيكة 8731 غير المطليه.

PAGES=2 BODY ar=0 en=2151 I Abstract Mg and its alloys consider as biodegradable metal with improve mechanical qualities and corrosion resistances. This study investigates the degradation rate of AZ31 magnesium alloy as a temporary implant in different corrosion environments (Ringer solution and 0.9%NaCl). It also investigates the influence of biodegradable polymer coating (polymethylmethacrylate PMMA) and composite coating (hydroxyapatite (HA) and/or titanium dioxide (TiO2) with PMMA) on the degradation rate of AZ31 magnesium using spin coating technique. Some experiments were achieved to estimate the performance of coating. Such as Atomic Force Microscopy (AFM), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), contact angle (CA), antibacterial, antibiofilm formation hydrogen evolution, simple immersion test to show the change of solutions pH with time, open circuit potential (OCP) and potentiostatic polarization. The results show a difference in the surface roughness of the coating specimens, It is clear by looking at the FESEM images that the method of coating led to a homogeneous distribution of bioceramics particles. The second coating layer lead to covered any cracks or pores if it found in the first coating layer. The thickness of the single polymer coating is much higher than the thickness of all composite polymer coatings. From potentiostatic polarization can show the coating efficiency (E%) of single PMMA coated specimens in ringer solution are around 73.1% for B specimen to 66.21% for C specimen compared with 99.3 and 99.7% for II specimen coated with two layers of 5%(HA+TiO2)/PMMA composite coating in ringer solution and 0.9%NaCl, respectively, indicating a much lower corrosion rate and the best corrosion resistance. Also, it can be observed that there is a significant shift toward lower current densities for PMMA/HA and PMMA/TiO2 with different percentage of HA or TiO2 coated specimens. From the result of hydrogen evolution can show that the specimens coated with one or two layers of PMMA polymer proved effective in reducing the rate of corrosion in the two solutions Also, adding HA or TiO2 particles or adding them together to the PMMA polymer clearly helps to reduce the hydrogen evolution significantly. During the total immersion period of 45 days, the pH value change of both solutions containing coating specimen was comparatively stable and much smaller than that of bare AZ31 alloys, a general trend was observed with an initial increase in the pH value as the degradation began and then draw near the saturation after some days.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب