انواع خوردگي
خوردگي را به روش‌هاي مختلف طبقه‌بندي نموده‌اند ولي عمومي‌ترين آن‌ها طبقه‌بندي بر اساس ظاهر و شكل فلز خورده شده مي‌باشد.به اين روش با مشاهده فلز خورده شده با چشم غير مسلح به راحتي مي‌توان نوع خوردگي آن را مشخص نمود.در بين انواع خوردگي مي‌توان نه نوع منحصربه فرد را پيدا نمود ولي تمام آن‌ها كم و بيش وجه متشابهي دارند که به شرح ذیل می باشند :                                                        خوردگی یکنواخت

که یک نوع خوردگی اجتناب ناپذیر است که تمام موادی فلزاتی که در معرض یک محلول الکترولیت قرار دارند به آن دچار می شوند.

خوردگی حفره ای

که به صورت موضعی خوردگی متقارن در حفرات سطح فلز اتفاق می افتد که معمولأ در فلزاتی که به وسیله یک لایه نازک اکسید محافظت شده اند اتفاق می افتد. با حضور کلراید در محیط فیلم به صورت موضعی شکسته و سرعت از بین رفتن فلز با تشکیل حفرات افزایش می یابد.

جنبه های خوردگی دندانی در سیستم تیتانیم با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی مختلف بر روی تیتانیم وآلیاژهایش با آهن در کاربرد های دندانی مورد مطالعه قرار گرفت. حساسیت به خوردگی حفره ای موضعی تیتانیم وآلیاژهایش به وسیله پتانسیل شکست jBr ، پتانسیل حفاظتی jPr، تفاوت بین آنها و تراکم جریان های مربوطه از نمودارهای پلاریزاسیون آندی ارزیابی شده است . هم چنین پتانسیل شکست برای تیتانیم در بزاق بدون یون های کلراید و فلوراید بیشتر و فلوراید در محلول فیزیولوژیکی پسیوو می شود.



                                               
 خوردگی شکافی موضعی                                                                                                                                                                                                                                     
خوردگی شکافی موضعی نتیجه هندسی دستگاه است. خوردگی شکافی بین دو سطح نزدیک به هم یا به هم فشرده شده که تبادل اکسیژن ندارند اتفاق میافتد کاهش PHو افزایش غلظت یون های کلراید دو فاکتور مهم برای آغاز و انتشار پدیده خوردگی شکافی می باشند. وقتی خاصیت اسیدس محیط افزایش می یابد با گذشت زمان لایه پسیوو آلیاژحل شده و فرآیند خوردئگی موضعی تسریع می شود.

خوردگی گالوانیکی

خوردگی گالوانیکی فروپاشی فلز است که به وسیله تفاوت های میکروسکوپی ر پتانسیل های الکتروشیمیایی کنترل می شوند است که معمولا در نتیجه نزدیکی دو فلز متفاوت اتفاق می افتد.

خوردگی تنشی

خوردگی تنشی به علت خستگی فلزات که به همراه با محیط خورنده باشد اتفاق می افتد. سطح اختلاف بازسازی فلز ممکن است دارای حفرات یا شکافهای کوچکی باشد که در نتیج تنش و حفره خوردگی اتفاق می افتد.

خوردگی سایشی

بیشتر دلیل آزاد شدن فلزات در بافت های خوردگی سایشی است. فعالیت همزمان شیمیایی و مکانیکی باعث خوردگی سایشی می شود.

خوردگي گالوانيكي يا دو فلزي هنگامي كه دو فلز غير همجنس كه در تماس الكتريكي با يكديگر هستند در معرض يك محلول هادي يا خورنده قرار بگيرند. اختلاف پتانسيل بين آن دو باعث برقراي جريان الكترون بين آن‌ها مي‌شود. فلزي كه مقاومت خوردگي كمتري دارد آندي شده و خورده مي‌شود. فلز مقاومت‌تر از نظر خوردگي كاتدي مي‌شود كه معمولاً‌ خيلي كم و يا خورده نمي‌شود. به دليل وجود جريان‌هاي الكتريكي بين فلزات غير هم جنس اين نوع خوردگي، خوردگي گالوانيكي يا دو فلزي اطلاق مي‌شود.
برای مثال خوردگي در يك فلز (آلومينيوم) به شدت اتفاق مي‌افتد و در فلز ديگر (فولاد) كاهش يافته يا متوقف مي‌گردد. بنابراين اولين چيزي كه در اين مورد سطوح مي‌باشد اين است كه از دو فلزي كه به روي هم اثر مي‌كنند كدام فلز در حالت اول و كدام فلز در حالت دوم قرار مي‌گيرد. پاسخ اين سؤال به وسيله جهت جريان الكتريكي ناشي از اثر گالوانيكي از يك فلز (آند) به فلز ديگر (كاتد) قرار گرفته در يك محلول خورنده داده خواهد شد. با اندازه‌گيري اختلاف پتانسيل دو فلز در محلول مورد نظر اين جهت را در هر مورد مي‌توان تعيين نمود. در مورد جفت گالوانيكي آلومينيوم و فولاد مشخص شده است كه آلومينيوم به صورت يك آند عمل مي‌كند.

پتانسيل خوردگي و جهت اثرات گالوانيك
پتانسيل فلز در محلول وقتي كه خورده مي‌شود به انرژي كه آزاد مي‌شود، بستگي دارد. اين پتانسيل تنها در يك مقدار نسبي قابل اندازه‌گيري مي‌باشد. براي مثال با قرار دادن يك فلز خيلي فعال مانند روي و يك فلز با فعاليت كمتر مانند مس در يك محلول كلريد سديم مي‌توان جهت جرياني كه توسط اثر گالوانيك آن‌ها توليد مي‌گردد، اندازه‌گيري نمود. چنين آزمايشي را مي‌توان با تمام فلزات ممكن در هر محلول خورنده تكرار نمود.با توجه به نتايج آزمايشات به دست آمده، امكان مرتب كردن فلزات در يك گروه كه سري گالوانيك ناميده مي‌شود فراهم مي‌شود. اگر آزمايشات در محلول‌هاي مختلف با غلظت‌هاي مختلف كلريد سديم، ميزان هوادهي متفاوت، سرعت حركت و يا دماهاي مختلف انجام گيرد مقادير گزارش شده مي‌تواند با يكديگر اختلاف داشته باشند و در اين حالت محل بعضي فلزات نسبت به هر يك از فلزات ديگر به صورت يك سري گالوانيك جديد تغيير نمايد.
سري گالوانيك
بطور كلي پتانسيل الكتريكي فلزات داراي هيچ مقداري بطور مطلق و مستقل از فاكتورهاي مؤثر بر خواص خوردگي محلولي كه در آن اندازه‌گيري انجام مي‌شود، نمي‌باشد. مقدار پتانسيل مي‌تواند از يك محلول به محلول ديگر يا هنگامي كه يك محلول به وسيله فاكتورهائي از قبيل دما، هوادهي و سرعت حركت تأثير مي‌پذيرد، تغيير كند. بنابراين براي پيش‌بيني پتانسيل فلزات و در نتيجه جهت اثر گالوانيكي آن‌ها در يك محيط، بجز با اندازه‌گيري پتانسيل و در نظر داشتن شرايط دقيق آن محيط هيچ راهي وجود ندارد، به عنوان مثال روي بطور طبيعي نسبت به آهن در دماي محيطي منفي‌تر يا آنديك‌تر مي‌باشد. همان‌طور كه در جدول گالوانيك نشان داده شده است. با وجود اين اختلاف پتانسيل با افزايش دما تغيير كرده و افزايش مي‌يابد تا زماني كه اختلاف پتانسيل در دماي ٦٠ درجه سانتيگراد ممكن است صفر يا دقيقاً برعكس شود.در هر صورت وضعيت شرايط فلزات نسبت به هم آنطور كه گفته شد در بسياري مواقع خيلي هم تغيير نمي‌كند و تمايل نسبي فلزات به خوردگي در خيلي از محيط‌هائي كه از آن‌ها استفاده مي‌شود تقريباً يكسان باقي مي‌ماند. در نتيجه موقعيت‌هاي نسبي آن‌ها در سري گالوانيك ممكن است در خيلي محيط‌ها تقريباً يكسان باشد. از آنجائي كه بيشتر اندازه‌گيري‌هاي پتانسيل و رفتار گالوانيكي فلزات در مقايسه با ساير محيط‌ها بيشتر و در آب دريا انجام شده است، در نتيجه بيسشتر سري‌هاي گالوانيك بر اساس اين آزمايشات فلزات را تنظيم كرده‌اند و لذا از اين جداول مي‌توان به منظور احتمالات اوليه در مورد اثرات گالوانيكي در ساير محيط‌ها زماني كه مستقيماً نتايج قابل اجراتري از آن محيط در دسترس نباشد، استفاده نمود.در يك جفت گالوانيك شامل دو فلز قرار گرفته شده در اين جدول، خوردگي طبيعي فلزي كه موقعيت بالاتري در جدول دارد، احتمالاً شديدتر مي‌شود. در حالي كه خوردگي فلز پائين‌تر جدول احتمالاً كاهش مي‌يابد يا كاملاً متوقف مي‌شود. فلزات با پتانسيل خوردگي مثبت‌تر بي‌اثر يا كاتديك ناميده مي‌شوند و فلزات با پتانسيل خوردگي مثبت‌تر بي‌اثر يا كاتديك ناميده مي‌شوند و فلزات با پتانسيل خوردگي منفي‌تر به عنوان فلزات يا آلياژهاي آنديك يا فعال شناخته مي‌شوند.توجه كنيد كه در اين جدول چندين فلز در يك گروه قرار گرفته‌اند كه احتمالاً اختلاف پتانسيل آن‌ها نسبت به هم زياد نمي‌باشد بنابراين مي‌توان آن‌ها را بدون اثرات گالوانيكي قابل ملاحظه در بسياري از محيط‌ها در كنار يكديگر قرار داد.
مقدار اثر گالوانيك
تا اينجا ما فقط جهت اثر گالوانيك را با تعيين پتانسيل نسبي فلزات در يك جفت گالوانيكي مورد بررسي قرار داده‌ايم. در حالي كه در عمل ما بيشتر با شدت اثرات گالوانيكي كه رخ مي‌دهد مواجه هستيم. اين شدت با مقدار جريان يا اصطلاحاً شدت جريان (جريان واحد سطح) تعيين مي‌شود.بر طبق قانون اهم، مقدار جريان توليد شده توسط جفت‌هاي گالوانيكي كه اختلاف پتانسيل آن‌ها زياد است، در يك مقاومت معين مستقيماً با ولتاژ متناسب مي‌باشد. به عنوان مثال، اختلاف پتانسيل دو فلز روي و مس در آب دريا ٧٠٠ ميلي ولت مي‌باشد و اين و جفت گالوانيكي مي‌توانند جريان بيشتري (و در نتيجه خوردگي بيشتر) از ساير جفت‌هاي گالوانيكي كه اختلاف پتانسيل كمتر دارند، مثل NAVAL BRASS و مس (با ٤٠ ميلي ولت پتانسيل در آب دريا) توليد نمايند.پتانسيل‌هائي كه گفته مي‌شود پتانسيل‌هائي هستند كه قبل از برقراري هر گونه جريان بين دو فلز اندازه‌گيري شده‌اند و بعضي وقت‌ها آن را پتانسيل جريان باز مي‌گويند.
عوامل مؤثر در خوردگي گالوانيكي
Ø نيروي الكتروموتوري : که کاملا" در بالا اشاره شد .
Ø اثرات محيط
هر پديده محيطي كه به برقراري جريان الكتريكي بين دو الكترود مؤثر باشد در خوردگي گالوانيكي نيز مؤثر است مانند رطوبت هوا و بالا بودن دما و...
Ø فاصله دو الكترود
خوردگي گالوانيكي با فاصله دو فلز در محل اتصال نسبت دارد يعني هرچه از فصل مشترك دو فلز دورتر شويم خوردگي و اثرات آن كاهش مي‌يابد و در نزديكي تماس، خوردگي شديدتر مي‌باشد.
Ø اثر سطح
يك فاكتور مهم ديگر در خوردگي گالوانيكي اثر سطح، يا نسبت سطح كاتد به سطح آند مي‌باشد.
نسبت سطحي نامناسب مشتمل بر كاتد بزرگ و آند كوچك است.
سطح كاتدي

براي يك مقدار معين جريان در پيل، دانسيته جريان براي الكترود كوچك به مراتب بزرگ‌تر است تا دانسيته جريان براي الكترود بزرگ‌تر. هرچه دانسته جريان در يك منطقه آندي بزرگ‌تر باشد سرعت خوردگي بيشتر است.خوردگي نواحي آندي ممكن است صد تا هزار برابر بيشتر از حالتي باشد كه سطح آند يا كاتد برابرند.

تشخيص خوردگي گالوانيكي
قبل از بحث در مورد راه‌هاي جلوگيري از خوردگي گالوانيكي، لازم است اول اطمينان حاصل شود كه خوردگي گالوانيكي اتفاق افتاده است. براي رخ دادن خوردگي از اين نوع، وجود شرايط سه گانه زير معمولاً ضروري است.دو فلز غير هم جنس از نظر الكتروشيمي بايد وجود داشته باشند.اين فلزات بايد بطور الكتريكي با يكديگر تماس داشته باشند.اين فلزات بايد در معرض يك الكتروليت قرار گرفته باشند.تمام اين شرايط براي اينكه خوردگي از نوع گالوانيكي رخ بدهد، بايد وجود داشته باشند.به عنوان مثال، ملاحظه مي‌شود كه فولاد زنگ نزن ٨-١٨ (نوع 304:S 30400) در تماس الكتريكي با فولاد ضد زنگ 18-8MO (نوع 316: S31600) به سرعت خورده مي‌شود. با مراجعه به جدول سري گالوانيكي مي‌توان متوجه شد كه خوردگي پيش آمده از نوع خوردگي گالوانيكي نمي‌باشد. بنابراين با جداسازي اين دو فلز مقاومت خوردگي 18-8SS بهبود نمي‌يابد.همچنين در مثالي ديگر ديده مي‌شود كه يك قطعه آلومينيوم متصل به چدن كه در روغن موتور قرار دارد به شدت مورد حمله قرار مي‌گيرد. به دليل آنكه روغن موتور وبشتر مايعات ارگانيك الكتروليت نيستند بنابراين مشخص مي‌شود كه اين خوردگي از نوع خوردگي گالوانيكي نمي‌باشد. در اين مورد هم با جدا كردن دو فلز، مقاومت خوردگي آلومينيوم بهبود پيدا نمي‌كند.علاوه بر سه شرط گفته شده بالا در مورد شناخت خوردگي گالوانيك، جستجوي خوردگي موضعي نزديك اتصالات بين دو فلز غير هم جنس راه ديگري براي تشخيص بروز خوردگي از اين نوع مي‌باشد. خوردگي گالونيكي معمولاً در نزديك فلز كاتد شده شدت بيشتري دارد. در شكل مربوط به اتصال ورقه آهن با پرچ مسي ديده مي‌شود كه خوردگي ورقه آهن نزديك پرچ‌هاي مسي شديدتر مي‌باشد.

روش جلوگيري از خوردگي گالوانيكي
براي جلوگيري از اين خوردگي روش‌هاي مختلفي وجود دارد كه گاهي يكي به تنهائي پاسخگو نمي‌باشد و بايد دو يا سه نوع را با هم به كار برد.
حتي‌الامكان سعي شود از دو فلز كه در جدول سري الكتروشيميائي فاصله كمتري نسبت به هم دارند استفاده شود.
از نسبت سطحي نامطلوب، آند كوچك و كاتد بزرگ پرهيز شود. مخصوصاً در اتصالات
از خاصيت عايق‌ها دو فلز غيرهمجنس استفاده شود.
استفاده از پوشش‌ها مخصوصاً روي آند
استفاده از ممانعت‌كننده‌ها
در مورد موادي كه در جدول گالوانيكي دور از يكديگر مي‌باشند از اتصالات پيچ و مهره بپرهيزيد. به دليل كم شدن ضخامت مؤثر در مرحله پيچ‌سازي سعي شود از اتصال زرد جوش BRAZING استفاده شود.
قسمت‌هاي آندي را طوري طراحي كنيد كه به سهولت قابل تعويض باشند يا آن‌ها را ضخيم‌تر انتخاب كنيد تا عمر بيشتري داشته باشند.
به اتصال‌هاي گالوانيكي، فلز سومي كه نسبت به دو فلز قبلي آند باشد متصل نمائيد. (آند فداشونده)

خوردگی در ایمپلنت های دندانی تیتانیومی

 

چکیده

خوردگی ایمپلنت های دندانی یک مشکل کلینیکی جدی است.علی رغم پیشرفت های اخیر مبتکرانه تکنولوژیکی و توسعه قابل توجه در طراحی وساخت مواد دندانی و جراحی شکست هایی نیز اتفاق افتاده است . مقاله حاضر مشکلات خوردگی در ایمپلنت های دندانی را بیان می کند. اهمیت بالینی خوردگی ایمپلنت های دندانی خیلی مهم است و متداولترین نوع نوع خوردگی خوردگی گالوانیکی است که در تماس با محیط های vivo و vitro اتفاق می افتد. این مقاله به بررسی های مختلف در ایمپلنت های دندانی تیتانیم دندانی و آلیاژهای مربوطه نگاهی دارد مطالعات انجام شده تناسب و سازگاری حیاتی تیتانیم را برای استفاده در عارضه های دهانی ثابت کرده اند.هدف این است که خوردگی گالوانیکی را که به طور ذاتی در اطراف ایمپلنت های دندانی تیتانیمی وقتی با یک آلیاژپایه فلزی جفت می شوند اتفاق می افتد را بررسی کند.

مقدمه:

استفاده از ایمپلنت های دندانی در معالجات دندانی جزئی وکلی یکی از عوامل کیفیت معالجات در دندان پزشکی پیشرفته شده است. ایمپلنت های دندانی برای اولین بار در دهه 1930 استفاده شد ولی استفاده کلینیکی از آنها حدود 20 سال بعد رایج شد. مواد مختلفی برای ایمپلنت های دندانی استفاده می شوند.

خوردگی فلزات در بیومتریال ها از چند مدل اصلی پیروی می کند.فلزات در معرض واکنش های شیمیایی با عناصر غیر فلزی در محیط تولید ترکیبات شیمیایی می کنند.معولا این محصولات را محصولات خوردگی می نامند. یکی از نیازهای اصلی برای فلزات یا آلیاژهایی که در بدن انسان استفاده می شوند سازگاری با بدن است و بنابراین نباید محصولاتی که برای بدن یا خود فلز زیان بخش و مضر هست تولید کند یا به تولید آنها کمک کند.

حفرات دهانی در معرض تغییرات گسترده PH و نوسانات دما قرار دارد.فروپاشی فلز ممکن است از طریق عمل رطوبت، اتمسفر، اسید یا محلول های الکلی و مواد شیمیایی معین رخ دهد. و نیز گزارش شده است که آب، اکسیژن، کلرایدها، و سولفور فلزات موجود در آلیاژهای دندانی را از بین می برد.

تیتانیم با موفقیت به عنوان مواد ایمپلنتی استفاده می شود و به دلیل خواص فوق العاده مانند واکنش ناپذیری، مقاومت مکانیکی، چگالی کم، عدم مسموم کنندگی، مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری با بدن به طور گسترده استفاده می شود.

سازگاری با محیط طبیعی مشخصه وضع همزیستی متقابل بین بیومتریال ها و محیط بیولوژیکی است که هیچ یک نباید بر روی دیگری اثر نامطلوب داشته باشد این توانایی یک ماده در انجام یک پاسخ مناسب در کاربردی خاص می باشد یعنی بافت هایی که در تماس با مواد هستند نباید از سم، تحریک، التهاب، حساسیت یا فعالیت سرطان زایی صدمه ببیند برای ایمپلنت های دندانی سازگاری با بدن مربوط به خواص مکانیکی و خوردگی ماده می باشد.

خوردگی ، از بین رفتن تدریجی مواد به وسیله حملات الکتروشیمیایی انجام می شود به خصوص وقتی که یک ایمپلنت فلزی در محیط الکترولیت مخالف که به وسیله بدن انسان مهیا می شود قرار گیرد. نوع خوردگی به فرآیند تأثیر متقابل بین یک ماده جامد و محیط شیمیایی آن بستگی دارد که باعث کاهش ماده، تغییر در خواص ساختاری آن یا کاهش انسجام ساختار می شود.

در طول خوردگی آلیاژهای ریختگی عناصری را در بدن انسان در یک زمان کوتاه مدت(روزها)وزمان بلند مدت(ماهها) آزاد می کنند خوردگی بیومتریال ها به پارامترهای هندسی،متالورژیکی و محلول شیمیایی بستگی دارد.




خوردگی گالوانیکی در ایمپلنت های دندانی تیتانیمی

بیشتر خوردگی هایی که معمولا در ایمپلنت های دندانی به وجود می آید از نوع خوردگی گالوانیکی است. تیتانیم برای کاشته شدن در قسمت انتهایی استخوان استفاده می شود. مطالعات طولانی و مشاهدات کلینیکی این حقیقت را نشان می دهد هنگامی که تیتانیم در بافت های زنده استفاده می شود خورده نمی شود و در صورت تشکیل زوج گالوانیکی تیتانیم و دیگر مواد فلزی زیستی ممکن است خورده شود. بنابراین نگرانی زیادی در ارتباط با ماده ای که برای روکش ایمپبلنت استفاده می شود وجود دارد.

آلیاژهای طلا به دلیل سازگاری زیستی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی به عنوان روکش انتخاب می شوند. نرخ روزافزون آلیاژهای استفاده شده در دندان پزشکی منجر به ساخت مواد فلزی مؤثر در قیمت گردیده است این آلیاژهای مختلف نظیر آلیاژهای Ag- Pd Co-Crو آلیاژهای تیتانیم خواص مکانیکی خوبی دارا هستند و به لحاظ قیمت تأثیرگذار اما مقاومت به خوردگی آنها نگران کننده است.

خوردگی گالوانیک وقتی رخ می دهدکه آلیاژهای متفاوت در تماس با هم داخل حفره دهانی یا داخل بافت ها قرار می گیرند. پیچیدگی فرآیند الکتروشیمیایی در بردارنده ایمپلنت روکش می باشد به پدیده خوردگی حفره ای و زوج گالوانیکی مربوط است.

ASTM خوردگی گالوانیک را به عنوان خوردگی تسریع شده فلز تعریف می کند که به دلیل تماس الکتریکی با یک رسانا غیر فلزی یا بی اثرتردر یک محیط خورنده اتفاق می افتد.

وقتی دو یا بیش از دو وسیله پروتز دندانی که از آلیاژهای متفاوت تشکیل شده اند در تماس با همدیگر قرار می گیرند اگر در معرض مایعات دهانی قرار بگیرند اختلاف بین پتانسیل های خوردگی باعث جریان الکتریکی بین آنها می شود یک سلول گالوانیکی تشکیل می شود و جریان گالوانیک باعث تسریع خوردگی فلز بی اثر می شود این جریان گالوانیکی از طریق فلز یا اتصال فلزی و نیز از طریق بافت ها نیز عبور می کند که ایجاد درد میکند این جریان از طریق دو الکترولیت یعنی بزاق دهان یا مایعات دیگر داخل دهان و مایعات بافتها و استخوانها جریان می یابد .

پدیده خوردگی گالوانیکی

وقتی دو فلز متفاوت ( با دو پتانسیل الکترودی متفاوت) با هم تماس پیدا می کنند یک پتانسیل تولید میشود و نتیجه نهایی اینست که یک واکنش شیمیایی همراه با اکسیداسیون در یک سطح ( آند ) و احیا در سطح دیگر( کاتد) رخ می دهد. تبادل یونها از طریق الکترولیتی که دو اکترود در آن قرار دارند صورت می گیرد فلزات مربوطه تجزیه می شوند و گفته می شود که خورده شدهاند .

این نوع خاص را خوردگی الکتروگالوانیک می گویند زیرا یک نوع رطوبت است که در آن الکتروگالوانیک وجود دارد زیرا جریان بار می باشد.


 

سلول الکترو شیمیایی دارای دو الکترود خواهد بود:


(a) Oxidation Anode M ® M n+ + n e-1

(b) Reduction - Cathode M+e ® 1/2H2 or M ® e ® M

O2 + 2H2O + 4e ® 4OH



بنابراین جریان بار اتفاق می افتد .

حفره دهانی می تواند یک سلول الکترو شیمیایی را تحت شراط خاص تحریک کند.

اگر یک روکش آلیاژ پایه فلزی بر روی ایمپلنت تیتانیم قرار گیرد یک سلول الکتروشیمیایی ساخته میشود.

آلیاژ فلزی کم اثرتر آند را شکل می دهد و تیتانیم پر اثر تر کاتد را شکل مثدهد. الکترونها از طریق تماس فلزی انتقال می یابند و مدار توسط انتقال یون از طریق بزاق ، مخاط و مایع بافتی کامل می شود .

در مطالعات Vitro

تغییرات قابل ملاحظه مربوط به زوج گالوانیکی دذر ادبیات آن گزارش شده است خوردگی گالوانیکی تیتانیم با آمالگام و آلیاژهای پروتیزی ریخته گری شده درvitro مورد مشاهده قرار گرفته است هیچ جریان یا تغییراتی در PHثبت نشده هنگامی که طلا ، کبالت- کروم،فولاد ضد زنگ ، کامپوزیت کربن یا آلیاژهای پالادیم نقره در تماس با تیتانیم بوده اند. تغییرات وقتی رخ می دهد که آمالگام در تماس با تیتانیم بود.

خوردگی گالوانیک سیستم های ایمپلنت-روکش از دو جهت مهم هستند: اولا امکان تاثیرات بیولوژیکی که ممکن است از حل نشدن عناصر آلیاژی ناشی شود ثانیا جریانی که ناشی از خوردگی گالوانیکی است ممکن است منجر به تخریب استخوان گردد.

مطالعات نشان داده است که آلیاژهای که قابل استفاده در روکش های گالوانیکی زوج شده با تیتانیم هستند با پیش نیازهای زیر تعیین می کنند:

1.در عمل زوج شدن تیتانیم باید دارای پلاریزاسیون آندی ضعیف باشد

2.جریانی که توسط سلول گالوانیکی تولید می شود نیز باید ضعیف باشد.

3.پتانسیل شکاف بیشتر از پتانسیل مجموع باشد.

مطالعات vivo

علیرغم مقاومت بالای خوردگی تیتانیم شواهد نشان می دهد که تیتانیم آزاد میشود و در بافت های مجاور ایمپلنت تیتانیم جمع می شود. اگر چه تیتانیم زیست سازگاری بالایی دارد مشاهده شده است واکنش بافت با انواع تیتانیم آزاد شده از یک عکس العمل ملایم تا یک عکس العمل شدید متغیر است.

تیتانیم مانند همه ایمپلنت های فلزی بی اثر دیگر با لایه اکسید محافظ پوشیده می شود.

اگر چه این مانع به لحاظ ترمودینامیکی پایدار است اما فلزاتی که دارای انواع تیتانیم هستند هنوز از طریق مکانیزم های نامحلول پسیوو آزاد می شود اگر چه شکل شیمیایی تیتانیم که در vivo آزاد می شود هنوز به وسیله آزمایش مشخص نشده است ، یک احتمال Ti(OH)440است .

آنالیز جذب اتمی آزادسازی زیاد یون های فلزی را از آمالگام و نونه های آلیاژی گالیم که با تیتانیم زوج شده اند در مقایسه با شرایطی که زوج نشده اند را نشان می دهد اگر چه که تفاوت ها همیشه معنی دار نیستند.

خوردگی گالوانیکی زوج هی آمالگام-تیتانیم در دراز مدت ممکن است مهم باشد ونیاز به تحقیقات بیشتر است. زوج شدن آلیاژ گالیم با تیتانیم ممکن است منجر به خوردگی گالوانیکی زیاد و عکس العمل های آسیب سلولی می شود.

نتیجه:

خوردگی بیومتریال ها دندانی یک مشکل کلینیکی جدی است . علی رغم پیشرفت های تکنولوژیکی و متالورژیکی نوآورانه و موفقیت های قابل ملاحظه در طراحی و توسعه مواد دندانی و جراحی ، نا کامی هایی نیز اتفاق افتاده است . تا کنون ایمپلنت های تیتانیم و آلیاژهای پایه فلزی زیادی طراحی و ساخته شده اند مطالعات نشان داده اند که سازگارند و شرایط موجود را دارا هستند باید در بازسازس عارضه های دهانی استفاده شوند این مقاله خوردگی ایمپلنت های دندانی تیتانیمی ناهمگن را با آلیاژهای پایه فلزی ناهمگن تحت شرایط vivoوvitoارزیابی می کنند.

سيستم موتيتورينگ حفاظت كاتدي سازهاي دريايي

 

يكي از پيش نيازهاي سيستم مونيتورينگ حفاظت كاتدي سازه هاي دريايي، دستيابي به حل عددي پديده خوردگي گالوانيكي اين سازه ها مي باشد. پديده فيزيكي خوردگي گالوانيكي را مي توان با يك مسئله مقدار مرزي در ميدان الكتروليت آب دريا توصيف نمود. چنانچه مشخصه توزيع پتانسيل نسبي هر نقطه نسبت به پتانسيل مرجع ميدان و مشخصه شار جريان پلاريزه سطحي به عنوان شرط مرزي طبيعي فرض گردد، اين مسئله مقدار مرزي با يك معادله ديفرانسيل با مشتقات پاره اي لاپلاس فرموله مي شود. در اين مقاله ابتدا ضمن توصيف پديده خوردگي گالوانيكي يك سازه غوطه ور در آب دريا و معرفي مشخصه هاي اين پديده، معادله ديفرانسيل سيستم استخراج و شرايط مرزي هندسي و طبيعي آن تعيين مي گردد. آنگاه بر اساس روش مانده هاي وزن دارد فرمولبندي اجزاي محدود سيستم توسعه داده مي شود. سپس بنامه كامپيوتري تهيه شده كه بر اساس اين فرمولبندي به حل سيستم خوردگي گالوانيكي مي پردازد، معرفي و حل عددي يك سيستم ساده خوردگي كه به كمك برنامه كامپيوتري مذكور بدست آمده ، ارائه مي گردد. در نهايت ضمن مقايسه اين نتايج با نتايج حل دقيق و همچنين اندازه گيري هاي تجربي، ميزان توافق هر يك از نتايج با يكديگر مشخص مي گردد.

يكي از پيش نيازهاي سيستم مونيتورينگ حفاظت كاتدي سازه هاي دريايي، دستيابي به حل عددي پديده خوردگي گالوانيكي اين سازه ها مي باشد. پديده فيزيكي خوردگي گالوانيكي را مي توان با يك مسئله مقدار مرزي در ميدان الكتروليت آب دريا توصيف نمود. چنانچه مشخصه توزيع پتانسيل نسبي هر نقطه نسبت به پتانسيل مرجع ميدان و مشخصه شار جريان پلاريزه سطحي به عنوان شرط مرزي طبيعي فرض گردد، اين مسئله مقدار مرزي با يك معادله ديفرانسيل با مشتقات پاره اي لاپلاس فرموله مي شود. در اين مقاله ابتدا ضمن توصيف پديده خوردگي گالوانيكي يك سازه غوطه ور در آب دريا و معرفي مشخصه هاي اين پديده، معادله ديفرانسيل سيستم استخراج و شرايط مرزي هندسي و طبيعي آن تعيين مي گردد. آنگاه بر اساس روش مانده هاي وزن دارد فرمولبندي اجزاي محدود سيستم توسعه داده مي شود. سپس بنامه كامپيوتري تهيه شده كه بر اساس اين فرمولبندي به حل سيستم خوردگي گالوانيكي مي پردازد، معرفي و حل عددي يك سيستم ساده خوردگي كه به كمك برنامه كامپيوتري مذكور بدست آمده ، ارائه مي گردد. در نهايت ضمن مقايسه اين نتايج با نتايج حل دقيق و همچنين اندازه گيري هاي تجربي، ميزان توافق هر يك از نتايج با يكديگر مشخص مي گردد.

     خوردگی گالوانيکی با آلومينيوم

      هنگامي كه فلزات و آلياژهای آنها که دارای پتانسيل الکتريكی متفاوت هستند

     درکنار هم قرار می گيرند خوردگی گالوانيكی به وجود می آيد .  برایديدن اين

     پديده بر روی صفحه ای از  جنس آلومينيوم پيچهايي با پوشش های مختلف و

    گشتاور مشخص بسته شده و پس از   4000  ساعت آزمون پاشش نمک( SST )

   پيچها باز می شوند و همانطور که در شکل ديده می شود . بيشترين سازگاری با

    آلومينيوم را   پوششهای داکرومت دارند .

                                            

   Appearance After Removing Bolts

p-13  p-12 

    

  رادياتور مسي – برنجي اتومبيل از لوله ها، مخازن و صفات برنجي، پره هاي مسي و اتصالات لحيم قطع و سرب تشكيل مي شود. قبل از عمليات لحيم كاري لازم است سطح قطعات توسط فلاكس (روانساز) عاري از اكسيد گردد و امكان سياليت و دونگي لحيم را فراهم سازد. فلاكس معمول در صنعت رادياتورسازي، فلاكس با پايه كلريد بر اساس ZnCl2 مي باشد. فلاكس هاي با پايه برميد نيز با وسعت كمتري استفاده ميشوند. باقيمانده فلاكس مي تواند با جذب رطوبت، محيط الكتروليتي خطرناكي را بوجود اورد و منجر به انهدام و از بين رفتن مواد و اتصالات رادياتور گردد. جهت مشابه سازي محيط الكتروليتي حاصل از باقيمانده فلاكس، آزمايشات خوردگي مس و برنج در فلاكس كلريدي به صورت غوطه وري كامل با بررسي اثر غلظت pH و درصدكلريد آمونيوم و فلاكس برميدي Radsol 841 با بررسي اثر غلظت انجام گرديد علاوه بر اين ، پيل غلظتي اكسيژن و نقش غوطه وري جزئي در خوردگي موضعي اين دو فلز و آلياژ با آزمايشات غوطه وري جزئي بررسي گرديد.
اتصالات دو فلزي متفاوتي در ساختمان رادياتور اتومبيل وجود دارد. بدين منظور جهت بررسي نقش خوردگي گالوانيكي در نقايص بوجود آمده دررادياتورها، آزمايشات كوپل گالوانيك و اندازه گيري شدت خوردگي گالوانيكي در نقايص بوجود امده در رادياتور ها، آزمايشات كوپل گالوانيك و اندازه گيري شدت جريا ن گالوانيك با كوپل هاي مس – برنج، مس – لحيم انجام گرديد.