بررسی رفتار خوردگی و زیست سازگاری آلیاژ تیتانیوم پوشش دهی شده با نانولایه کاربید تانتالوم برای کاربردهای ارتوپدی

در این تحقیق، نانولایه کاربید تانتالوم با ضخامت 500 نانومتر بر روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V با روش رسوب دهی فیزیکی از فاز بخار با پرتو الکترونی به منظور اصلاح سطح زیرلایه، پوشش داده شد. با ارزیابی سختی سطح نمونه ها، سختی سطح نمونه اصلاح شده با پوشش کاربید تانتالوم (Ti-6Al-4V/Ta2C) نسبت به نمونه بدون پوشش (Ti-6Al-4V) به عنوان شاهد از HV346 به HV640 افزایش یافت. هم چنین با انجام آزمون خوردگی در محلول فیزیولوژیکی هنکس مشاهده گردید که چگالی جریان خوردگی در نمونه ها در مقایسه با نمونه شاهد از 2 به 5/1 کاهش می یابد که بیانگر بهبود مقاومت به خوردگی نمونه اصلاح شده می باشد. پس از آزمون خوردگی با بررسی میزان رهایش یون های V، Al و Ti، غلظت عناصر آزاد شده پس از پوشش دهی به بیش از نصف میزان آنها در قبل از پوشش دهی کاهش می یابد. هم چنین افزایش رشد و تکثیر سلول های MG-67(استئوبلاست) و چسبیدن و پهن شدن آنها بر روی سطح نمونه های پوشش دهی شده نسبت به نمونه شاهد توسط آزمون های برون تنی و سمیت سلولی مشاهده گردید. نهایتا، آزمون های پراش پرتو ایکس، بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری به ترتیب برای شناسایی فازها، بررسی مورفولوژی و تعیین در صد عناصر نمونه ها انجام گرفت. بنابراین نتایج این مطالعه نشان داد که آلیاژ Ti-6Al-4V پوشش داده شده با کاربید تانتالوم با توجه به مقاومت خوردگی و خواص سطحی عالی، گزینه مناسبی برای کاربرد در ایمپلنت های ارتوپدی می باشد.