Preparación, Propiedades Mecánicas y Comportamiento de Degradación de Aleaciones Zn-1Fe-Sr para Aplicaciones Biomédicas
Autores: Peng, Wen; Lu, Zehang; Liu, Enyang; Wu, Wenteng; Yu, Sirong; Sun, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Preparación, Propiedades Mecánicas y Comportamiento de Degradación de Aleaciones Zn-1Fe-Sr para Aplicaciones Biomédicas
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Materiales biodegradables
Aleaciones a base de zinc
Método de fundición por agitación
Fase SrZn
Propiedades de tracción
Comportamiento de degradación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Como materiales biodegradables, el zinc (Zn) y las aleaciones a base de zinc han atraído una gran atención debido a su gran potencial en aplicaciones biomédicas. Sin embargo, la baja resistencia del Zn puro y de las aleaciones binarias de Zn limita su amplia aplicación. En este trabajo, se utilizó un método de fundición por agitación para preparar las aleaciones ternarias Zn-1Fe-Sr ( = 0.5, 1, 1.5, 2 wt.%), y se estudiaron la composición de fases, la microestructura, las propiedades de tracción, la dureza y el comportamiento de degradación. Los resultados indicaron que la fase SrZn se generó en la matriz de Zn cuando se añadió el elemento Sr, y el tamaño de grano de la aleación Zn-1Fe-Sr disminuyó con el aumento del contenido de Sr. La resistencia a la tracción última (UTS) y la dureza Brinell aumentaron con el incremento del contenido de Sr. La UTS y la dureza de la aleación Zn-1Fe-2Sr fueron de 141.65 MPa y 87.69 HBW, que fueron un 55.7% y un 58.4% más altas que las de la aleación Zn-1Fe, respectivamente. A medida que aumentó el contenido de Sr, la densidad de corriente de corrosión de la aleación Zn-1Fe-Sr aumentó, y la resistencia a la transferencia de carga disminuyó significativamente. La aleación Zn-1Fe-2Sr tuvo una tasa de degradación de 0.157 mg·cm·d, que fue un 118.1% más alta que la tasa de degradación de la aleación Zn-1Fe. Además, la tasa de degradación de la aleación Zn-1Fe-Sr disminuyó significativamente con el aumento del tiempo de inmersión.
Descripción
Como materiales biodegradables, el zinc (Zn) y las aleaciones a base de zinc han atraído una gran atención debido a su gran potencial en aplicaciones biomédicas. Sin embargo, la baja resistencia del Zn puro y de las aleaciones binarias de Zn limita su amplia aplicación. En este trabajo, se utilizó un método de fundición por agitación para preparar las aleaciones ternarias Zn-1Fe-Sr ( = 0.5, 1, 1.5, 2 wt.%), y se estudiaron la composición de fases, la microestructura, las propiedades de tracción, la dureza y el comportamiento de degradación. Los resultados indicaron que la fase SrZn se generó en la matriz de Zn cuando se añadió el elemento Sr, y el tamaño de grano de la aleación Zn-1Fe-Sr disminuyó con el aumento del contenido de Sr. La resistencia a la tracción última (UTS) y la dureza Brinell aumentaron con el incremento del contenido de Sr. La UTS y la dureza de la aleación Zn-1Fe-2Sr fueron de 141.65 MPa y 87.69 HBW, que fueron un 55.7% y un 58.4% más altas que las de la aleación Zn-1Fe, respectivamente. A medida que aumentó el contenido de Sr, la densidad de corriente de corrosión de la aleación Zn-1Fe-Sr aumentó, y la resistencia a la transferencia de carga disminuyó significativamente. La aleación Zn-1Fe-2Sr tuvo una tasa de degradación de 0.157 mg·cm·d, que fue un 118.1% más alta que la tasa de degradación de la aleación Zn-1Fe. Además, la tasa de degradación de la aleación Zn-1Fe-Sr disminuyó significativamente con el aumento del tiempo de inmersión.