Corrosion resistance of biocompatible metal implants in physiological electrolyte solution

Kovinski biokompatibilni materijali (titanijeve slitine, Co-Cr slitine i visokolegirani celici) upotrebljavaju se u medicini i stomatologiji za izradu razlicitih implatata. Biokompatibilnost implatata definira se kao stanje koegzistencije kovine (slitine) i organizma tako da uzajamno ne djeluju stetno jedno na drugo. Osnovna znacajka biokompatibilnosti kovinskih implatata je njihova kemijska (korozijska) otpornost u realnom biookolisu ljudskog organizma. Tjelesne tekucine su medij s jakim korozivnim djelovanjem, stoga je spontano nastajanje zastitnog pasivnog filma na povrsini kovinskog implatata od presudnog znacenja za njegovu primjenu. U ovom radu istraživani su korozija i pasivitet Co30Cr6Mo slitine u in vitro uvjetima simulirane fizioloske, Hankove, otopine pH 7, 8. Primjenom elektrokemijskih tehnika i impedancijske spektroskopije nađeno je da pasivni filmovi na Co30Cr6Mo slitini, spontano nastali na potencijalu otvorenog kruga ili formirani anodnom polarizacijom u Hankovoj otopini, pokazuju izvanredna dielektricna svojstva i korozijsku stabilnost. Pasivno podrucje slitine ja za oko 500 mV sire od onog na pojedinacnim komponentama slitine. Kobalt je podložan lokalnoj pitting koroziji, a molibden se transpasivno otapa uz izlucivanje kisika. XPS i Ramanova spektroskopija daju uvid u kemijski sastav pasivnog filma. Prijelaz iz aktivnog u pasivno stanje slitine povezan je s nastajanjem hidratiziranih nižih oksida kobalta i kroma (CoO / Co(OH)2 i Cr2O3 / CrOOH). Na tim potencijalima molibden je prisutan kao Mo(IV) oksid. Na pozitivnijim anodnim potencijalima pasivni film je, uglavnom, izrađen od kromovih oksida. Mo(VI) ioni Ťugrađeniť u taj film imaju odlucujucu ulogu u otpornosti slitine prema pitting koroziji u fizioloskoj otopini koja sadrži visoku koncentraciju korozivno agresivnih Cl- iona (0, 15 g/L) kao i realni biookolis. Na temelju rezultata ciklicke voltametrije i impedancijske spektroskopije objasnjen je mehanizam djelovanja Mo(VI) iona na smanjenje koncentracije vakancija u pasivnom filmu i povecanje otpornosti slitine prema lokalnoj pitting koroziji.