view in publisher's site

Electrochemical behaviour of EPD synthesized graphene coating on titanium alloys for orthopedic implant application

Titanium based alloys are one of the most popular biomedical materials and widely utilized as metallic implants; however, they often encounter failures resulted by the combined effects of wear and corrosion. Graphene, a single layer of carbon atoms arranged in an aromatic hexagonal lattice, is regarded as a potential promising coating material to settle this issue due to its impermeability, thermodynamic stability, transparency and flexibility. In this study, a layer of continuous graphene film is deposited on the surface of TC4 substrate by the electrophoretic deposition (EPD) method. The surface morphology and microstructure of the deposited graphene coatings are characterized by scanning electron microscopy and Raman spectroscopy; the corrosion behaviors of the fabricated graphene coated TC4, as well as the bare TC4 in 1.0 wt.% NaCl solution are investigated using an electrochemical workstation. The anti-corrosion properties were proven by potentiodynamic polarization curves (Tafel polarization curves). The open circuit potential (OCP) value of graphene coated TC4 is -0.01 V, compared with that of the bare TC4, which is measured as around -0.33 V; moreover, its corrosion current density dramatically reduces to the 40% of that of bare TC4. Further studies show that increasing the applied voltage or the deposition duration of the EPD process would weaken the corrosion resistance of the deposited graphene coating, indicating that the protective nature of the coating would be impaired by intercrystallite pores and microdefects.

رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های graphene سنتز شده بر روی آلیاژهای تیتانیوم به منظور کاربرد ایمپلنت در ارتوپدی

آلیاژهای بیس متال یکی از محبوب‌ترین مواد زیست پزشکی هستند و به طور گسترده به عنوان ایمپلنت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این وجود، آن‌ها اغلب با شکست مواجه می‌شوند که ناشی از اثرات توام سایش و خوردگی است. graphene، یک لایه منفرد از اتم‌های کربن که در یک شبکه شش‌ضلعی آروماتیک قرار گرفته‌اند، به عنوان یک ماده پوششی امیدبخش برای حل این مشکل به خاطر impermeability، ثبات ترمودینامیکی، شفافیت و انعطاف‌پذیری آن در نظر گرفته می‌شود. در این مطالعه، لایه‌ای از لایه پیوسته گرافن بر روی سطح زیر لایه tc۴ با روش لایه نشانی الکتروفورتیک (epd)ته‌نشین شده‌است. مورفولوژی سطح و ریزساختار پوشش‌های گرافن نهشته شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف‌سنجی رامان مشخص می‌شوند؛ رفتار خوردگی the های روکش شده graphene و همچنین the لخت در ۱ wt. محلول NaCl با استفاده از یک ایستگاه کاری الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار می‌گیرد. خواص ضد خوردگی توسط منحنی پلاریزاسیون پلاریزاسیون (پلاریزاسیون تافل)اثبات شد. مقدار پتانسیل مدار باز (OCP)of coated، برابر با the V است، در حالی که چگالی جریان خوردگی آن به طور چشمگیری به ۴۰ % از مقدار of لخت کاهش می‌یابد. مطالعات بعدی نشان می‌دهد که افزایش ولتاژ اعمالی و یا مدت‌زمان نشست فرآیند epd، مقاومت خوردگی پوشش graphene را تضعیف خواهد کرد، که نشان‌دهنده آن است که ماهیت محافظ پوشش توسط حفره‌های intercrystallite و microdefects مختل خواهد شد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.