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Investigación de las propiedades mecánicas y de corrosión de nuevas aleaciones amorfas de Mg-Zn-Ga para aplicaciones biomédicas

Autores: Bazhenov, Viacheslav E.; Gorobinskiy, Mikhail V.; Bazlov, Andrey I.; Bautin, Vasiliy A.; Koltygin, Andrey V.; Komissarov, Alexander A.; Ten, Denis V.; Li, Anna V.; Drobyshev, Alexey Yu.; Kang, Yoongu; Jung, In-Ho; Shin, Kwang Seon

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Investigación de las propiedades mecánicas y de corrosión de nuevas aleaciones amorfas de Mg-Zn-Ga para aplicaciones biomédicas


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Aleaciones de magnesio
Implantes biodegradables
Resistencia a la corrosión
Sistema de vidrio metálico
Estructura amorfa
Biocompatibilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 52

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las aleaciones de magnesio se consideran materiales prometedores para su uso como implantes biodegradables debido a su biocompatibilidad y similitud con las propiedades del hueso humano. Sin embargo, su alta tasa de corrosión en fluidos corporales limita su uso. Para abordar este problema, se puede utilizar la amorfización para inhibir la corrosión microgalvánica y aumentar la resistencia a la corrosión. En este estudio se investigó el sistema de vidrio metálico Mg-Zn-Ga, que muestra potencial para mejorar la resistencia a la corrosión de las aleaciones de magnesio para implantes biodegradables. Según pruebas clínicas, se ha demostrado que los iones de Ga son efectivos en la regeneración del tejido óseo. Se analizaron la microestructura, la composición de fases y las temperaturas de transición de fase de dieciséis aleaciones de Mg-Zn-Ga. Además, se construyó y validó una proyección de líquido del sistema Mg-Zn-Ga a través de cálculos termodinámicos basados en la base de datos tipo CALPHAD. Además, se prepararon cintas amorfas mediante solidificación rápida del fundido para aleaciones prospectivas. El análisis de XRD y DSC indica que las aleaciones con mayor potencial poseen una estructura amorfa. Las cintas exhiben una resistencia a la tracción máxima de hasta 524 MPa y una baja tasa de corrosión de 0.1-0.3 mm/año en la solución de Hanks. Por lo tanto, parece que las aleaciones de vidrio metálico Mg-Zn-Ga podrían ser adecuadas para aplicaciones biodegradables.

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