Análisis de las propiedades de corrosión de materiales de titanio médico.

Como material funcional importante, el titanio médico se usa ampliamente en la industria aeroespacial, energética, suministros médicos y otros campos debido a sus ventajas de baja densidad, alta resistencia específica y buena resistencia a la corrosión.

1. Corrosión del titanio

El titanio es un metal termodinámicamente inestable con un potencial de pasivación relativamente negativo y el potencial del electrodo estándar es -1,63 V. Por lo tanto, es fácil formar una película de óxido con propiedades pasivantes en la atmósfera y en solución acuosa, y tiene buena resistencia a la corrosión.

1. Resistencia a la corrosión del titanio en diferentes medios.

Es muy importante estudiar la resistencia a la corrosión de los materiales médicos. Por un lado, algunos iones metálicos o productos de corrosión de los materiales implantados penetran en los tejidos biológicos, lo que puede desencadenar reacciones fisiológicas de diversos grados; por otro lado, debido a la presencia de fluidos corporales, el rendimiento de algunos materiales puede verse seriamente degradado, provocando daños rápidos o incluso inválidos. El entorno del cuerpo humano es relativamente complejo, lo que es más probable que provoque la disolución de oligoelementos y cambie la estabilidad de la capa de óxido. Una ligera fricción puede provocar diversos grados de daño a la película de pasivación formada sobre la superficie del titanio. Por ejemplo, en un entorno pobre en oxígeno, la estabilidad de la capa de óxido se debilita. Cuando se daña, no se puede reparar inmediatamente o se forma una nueva capa de óxido, lo que hace que sea más probable que cause corrosión. Esta situación es casi inevitable durante los movimientos repetidos del cuerpo humano y el uso de equipos. La deformación plástica cambiará el estado estructural del material, afectando así el comportamiento frente a la corrosión del material. Los diferentes grados de deformación plástica tienen efectos muy diferentes sobre las propiedades de corrosión de los materiales. Durante el proceso de deformación plástica, la concentración de tensiones internas provoca defectos en la interfaz y los granos. Por tanto, la deformación plástica debilita la resistencia a la corrosión del material.

2. Mecanismo de corrosión del titanio.

El titanio es un elemento de transición del grupo IVB. Es químicamente activo y tiene una gran afinidad con el oxígeno. En cualquier medio que contenga oxígeno, se forma fácilmente una película de pasivación densa sobre la superficie del titanio. Esta película de pasivación es delgada y su espesor suele ser de unos pocos nanómetros a decenas de nanómetros. La existencia de una película de pasivación de aleación de titanio reduce el área de disolución tensioactiva y ralentiza la velocidad de disolución, resistiendo así el daño causado por la disolución. Además, la película de pasivación también se puede reparar automáticamente y, si se daña, puede formar rápidamente una nueva película protectora. Por tanto, el titanio tiene buena resistencia a la corrosión. Las formas de corrosión del metal titanio implantado en organismos vivos se pueden dividir en corrosión por picaduras, corrosión por tensión, corrosión por grietas, corrosión galvánica y corrosión por desgaste, etc.