میزان مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن در ایمپلنت‌های پزشکی

مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن با پوشش کربن شبه الماسی به کمک لایه‌های میانی افزایش یافت. از آن جایی که مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن L316 در ایمپلنت های پزشکی اهمیت فراوان دارد، در این مقاله به تشریح تحقیق انجام شده می پردازیم.

پژوهشی درمورد مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن

طی پژوهشی با موضوع افزایش مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن که در پژوهشگاه مواد و انرژِی انجام شده است، با استفاده از قطعهٔ مورد نظر و پوشش به عنوان کاتد و آند، استفاده از روش قوس کاتدی و بصورت همزمان رسوب دهی شیمیایی فاز بخار به کمک پلاسما (PACVD) لایه‌های نازکی از کربن شبه الماسی (DLC) بر روی فولاد زنگ نزن L316 نشانده شده است.

در این طرح به منظور بهبود میزان چسبندگی پوشش‌های DLC به زیر لایه، از تیتانیوم در لایهٔ میانی در روش قوس کاتدی و از نیتروکربوراسیون پلاسمایی در پوشش‌های DLC لایه نشانی شده به روش PACVD استفاده شده است. آنچه در اینجا قابل توجه است این نکته است که هر چه میزان درصد کربن سطحی در زیرلایه در فرآیند نیتروکربوراسیون افزایش یابد؛ به نحوی که دوده در سطح تشکیل نشود؛ میزان چسبندگی پوشش‌های DLC را تا حد قابل توجهی افزایش خواهد داد.

براساس تحقیقات صورت گرفته، نتایج آزمون‌های پلاریزاسیون که بر روی همهٔ نمونه‌ها انجام شده است نشان داده شده که پوشش‌های DLC که دارای چسبندگی مناسب، بیشترین ضخامت، کمترین عیوب و بالاترین درصد پیوندهای SP3 هستند، مقاومت به خوردگی الکتروشیمیایی بالاتری از خود نشان خواهند داد.

مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن

نتایج مطالعات بر روی مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن:

هم چنین براساس اظهارات مجری این طرح پژوهشی، نتایج مقایسهٔ چگالی جریان خوردگی پوشش DLC بهبود داده شده با فولاد L316 پوشش داده نشده و فولاد L316 که نیتروکربوراسیون روی آن انجام شده است، نشانه‌ای از تشکیل فازهای کاربیدی و نیتریدی طی فرآیند نیتروکربوراسیون در فولاد L316 دارد که موجب کاهش مقاومت به خوردگی نسبت به فولاد L316 شده است؛ اما در پوشش دهی DLC علاوه بر جبران کاهش مقاومت به خوردگی قطعه نسبت به فولاد L316 نیتروکربوره شده، مقاومت به خوردگی آن را تا ۱۰۰ برابر نیز ارتقا می‌دهد.