Analisis sifat korosi bahan titanium medis.

Sebagai bahan fungsional yang penting, titanium medis banyak digunakan di bidang luar angkasa, industri energi, perlengkapan medis, dan bidang lainnya karena keunggulannya berupa kepadatan rendah, kekuatan spesifik tinggi, dan ketahanan korosi yang baik.

1. Korosi titanium

Titanium adalah logam yang tidak stabil secara termodinamika dengan potensial pasivasi yang relatif negatif, dan potensial elektroda standar adalah -1,63V. Oleh karena itu, mudah untuk membentuk film oksida dengan sifat pasif di atmosfer dan larutan berair, serta memiliki ketahanan korosi yang baik.

1. Ketahanan korosi titanium di media yang berbeda

Sangat penting untuk mempelajari ketahanan korosi pada bahan medis. Di satu sisi, beberapa ion logam atau produk korosi dari bahan yang ditanamkan menembus ke dalam jaringan biologis, yang dapat memicu reaksi fisiologis dalam berbagai tingkat; di sisi lain, karena adanya cairan tubuh, kinerja beberapa bahan mungkin menurun secara serius, menyebabkan kerusakan yang cepat atau bahkan tidak valid. Lingkungan tubuh manusia relatif kompleks, yang lebih mungkin menyebabkan larutnya unsur-unsur jejak dan mengubah stabilitas lapisan oksida. Gesekan kecil dapat menyebabkan berbagai tingkat kerusakan pada lapisan pasivasi yang terbentuk pada permukaan titanium. Misalnya, di lingkungan yang miskin oksigen, stabilitas lapisan oksida melemah. Jika rusak, tidak dapat segera diperbaiki atau terbentuk lapisan oksida baru sehingga lebih rentan menimbulkan korosi. Situasi ini hampir tidak dapat dihindari selama pergerakan tubuh manusia yang berulang-ulang dan penggunaan peralatan. Deformasi plastis akan mengubah keadaan struktur material sehingga mempengaruhi kinerja korosi material. Derajat deformasi plastis yang berbeda mempunyai efek yang sangat berbeda terhadap sifat korosi material. Selama proses deformasi plastis, konsentrasi tegangan internal menyebabkan cacat pada antarmuka dan butiran. Oleh karena itu, deformasi plastis melemahkan ketahanan korosi material.

2. Mekanisme korosi titanium

Titanium adalah elemen transisi dari Grup IVB. Ia aktif secara kimia dan memiliki afinitas yang besar dengan oksigen. Dalam media apa pun yang mengandung oksigen, lapisan pasivasi padat mudah terbentuk pada permukaan titanium. Film pasivasi ini tipis, dan ketebalannya biasanya beberapa nanometer hingga puluhan nanometer. Keberadaan film pasivasi paduan titanium mengurangi luas permukaan pembubaran aktif dan memperlambat laju pembubaran, sehingga menahan kerusakan akibat pembubaran. Selain itu, film pasivasi juga dapat diperbaiki secara otomatis dan dapat dengan cepat membentuk film pelindung baru bila rusak. Oleh karena itu, titanium memiliki ketahanan korosi yang baik. Bentuk korosi logam titanium yang ditanamkan pada organisme hidup dapat dibagi menjadi korosi pitting, korosi tegangan, korosi celah, korosi galvanik dan korosi aus, dll.