The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych
This work reports on determination of the influence of passivation type of Ti15wt.%Mo implant alloy surface on its corrosion resistance in simulated body fluids. The alloy under investigation was subjected to natural self-passivation in air, and forced passivation by autoclaving in steam, boiling in...
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Polish Academy of Sciences
2015-12-01
|
| Series: | Archives of Metallurgy and Materials |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.degruyter.com/view/j/amm.2015.60.issue-4/amm-2015-0433/amm-2015-0433.xml?format=INT |
| _version_ | 1818408873271230464 |
|---|---|
| author | Szklarska M. Dercz G. Rak J. Simka W. Łosiewicz B. |
| author_facet | Szklarska M. Dercz G. Rak J. Simka W. Łosiewicz B. |
| author_sort | Szklarska M. |
| collection | DOAJ |
| description | This work reports on determination of the influence of passivation type of Ti15wt.%Mo implant alloy surface on its corrosion resistance in simulated body fluids. The alloy under investigation was subjected to natural self-passivation in air, and forced passivation by autoclaving in steam, boiling in 30 % solution of H2O2, and electrochemical passivation in 0.9 % NaCl solution. Resistance of the passivated Ti15Mo alloy to pitting corrosion was studied at 37ºC in 0.9 % NaCl solution using open circuit potential method, anodic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Comparative estimation of the determined parameters of corrosion resistance revealed that the obtained passive layers improve anticorrosive properties of the tested alloy. Surface of the alloy subjected to passivation in steam autoclave reveals the highest protection against pitting corrosion. Anodic potentiodynamic curves showed that the Ti15Mo alloy after different passivation types of the surface is characterized by a lack of susceptibility to pitting corrosion up to potential of 9 V. Based on the EIS investigations, the thickness of the formed oxide layers (TiO2, anatase) was determined to be in the range from 2.0 to 7.8 nm in dependence on the applied type of passivation. It was ascertained that electrochemical properties of the Ti15Mo alloy and possibility of its surface passivation using simple methods, make it an attractive material for use in biomedicine for long-term implants. |
| first_indexed | 2024-12-14T09:50:39Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-c57a5bb79e3b4563af5ac1d6d822fd17 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2300-1909 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-12-14T09:50:39Z |
| publishDate | 2015-12-01 |
| publisher | Polish Academy of Sciences |
| record_format | Article |
| series | Archives of Metallurgy and Materials |
| spelling | doaj.art-c57a5bb79e3b4563af5ac1d6d822fd172022-12-21T23:07:32ZengPolish Academy of SciencesArchives of Metallurgy and Materials2300-19092015-12-016042687269410.1515/amm-2015-0433amm-2015-0433The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów UstrojowychSzklarska M.0Dercz G.1Rak J.2Simka W.3Łosiewicz B.4University of Silesia, Institute of Materials Science, Silesian Interdisciplinary Centre for Education and Research, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, PolandUniversity of Silesia, Institute of Materials Science, Silesian Interdisciplinary Centre for Education and Research, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, PolandUniversity of Silesia, Institute of Materials Science, Silesian Interdisciplinary Centre for Education and Research, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, PolandSilesian University of Technology, Faculty of Chemistry ,6 B. Krzywoustego Str., 44-100 Gliwice, PolandUniversity of Silesia, Institute of Materials Science, Silesian Interdisciplinary Centre for Education and Research, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, PolandThis work reports on determination of the influence of passivation type of Ti15wt.%Mo implant alloy surface on its corrosion resistance in simulated body fluids. The alloy under investigation was subjected to natural self-passivation in air, and forced passivation by autoclaving in steam, boiling in 30 % solution of H2O2, and electrochemical passivation in 0.9 % NaCl solution. Resistance of the passivated Ti15Mo alloy to pitting corrosion was studied at 37ºC in 0.9 % NaCl solution using open circuit potential method, anodic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Comparative estimation of the determined parameters of corrosion resistance revealed that the obtained passive layers improve anticorrosive properties of the tested alloy. Surface of the alloy subjected to passivation in steam autoclave reveals the highest protection against pitting corrosion. Anodic potentiodynamic curves showed that the Ti15Mo alloy after different passivation types of the surface is characterized by a lack of susceptibility to pitting corrosion up to potential of 9 V. Based on the EIS investigations, the thickness of the formed oxide layers (TiO2, anatase) was determined to be in the range from 2.0 to 7.8 nm in dependence on the applied type of passivation. It was ascertained that electrochemical properties of the Ti15Mo alloy and possibility of its surface passivation using simple methods, make it an attractive material for use in biomedicine for long-term implants.http://www.degruyter.com/view/j/amm.2015.60.issue-4/amm-2015-0433/amm-2015-0433.xml?format=INTbiomaterialelectrochemical impedance spectroscopycorrosion resistancepassivationtitanium alloys |
| spellingShingle | Szklarska M. Dercz G. Rak J. Simka W. Łosiewicz B. The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych Archives of Metallurgy and Materials biomaterial electrochemical impedance spectroscopy corrosion resistance passivation titanium alloys |
| title | The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych |
| title_full | The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych |
| title_fullStr | The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych |
| title_full_unstemmed | The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych |
| title_short | The Influence of Passivation Type on Corrosion Resistance of Ti15Mo Alloy in Simulated Body Fluids / Wpływ Rodzaju Pasywacji Powierzchni Stopu Ti15Mo Na Jego Odporność Korozyjną W Środowisku Płynów Ustrojowych |
| title_sort | influence of passivation type on corrosion resistance of ti15mo alloy in simulated body fluids wplyw rodzaju pasywacji powierzchni stopu ti15mo na jego odpornosc korozyjna w srodowisku plynow ustrojowych |
| topic | biomaterial electrochemical impedance spectroscopy corrosion resistance passivation titanium alloys |
| url | http://www.degruyter.com/view/j/amm.2015.60.issue-4/amm-2015-0433/amm-2015-0433.xml?format=INT |
| work_keys_str_mv | AT szklarskam theinfluenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT derczg theinfluenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT rakj theinfluenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT simkaw theinfluenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT łosiewiczb theinfluenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT szklarskam influenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT derczg influenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT rakj influenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT simkaw influenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych AT łosiewiczb influenceofpassivationtypeoncorrosionresistanceofti15moalloyinsimulatedbodyfluidswpływrodzajupasywacjipowierzchnistoputi15monajegoodpornosckorozyjnawsrodowiskupłynowustrojowych |