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增材制造的316L不锈钢在生理环境中的腐蚀行为和生物相容性:柠檬酸根离子的作用
Additive Manufacturing ( IF 10.3 ) Pub Date : 2020-04-13 , DOI: 10.1016/j.addma.2020.101237 Nahid Sultan Al-Mamun , Kashif Mairaj Deen , Waseem Haider , Edouard Asselin , Ishraq Shabib
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更新日期:2020-04-13
Additive Manufacturing ( IF 10.3 ) Pub Date : 2020-04-13 , DOI: 10.1016/j.addma.2020.101237 Nahid Sultan Al-Mamun , Kashif Mairaj Deen , Waseem Haider , Edouard Asselin , Ishraq Shabib
为了减轻潜在的植入物故障,至关重要的是确定生物材料在现实的生理环境中的腐蚀行为。为了模拟人体液体的真实氧化性质,本研究在确定由选择性激光熔化(SLM)工艺制造的316L不锈钢(SS)的腐蚀行为时,考虑了络合剂的作用。结果表明,磷酸盐缓冲液(PBS)溶液中的络合剂(即柠檬酸根离子)通过形成复杂的物种强烈影响316L SS的钝化行为。然而,由于快速的固化过程,加成制造的金属的微观结构性质与常规制造的对应物的微观结构性质不同。SLM 316L SS的微观结构在每个粗晶粒内均包含精炼的亚晶粒,并且微夹杂物(即MnS)的形成受到限制。SLM 316L SS具有更好的抗点蚀性和被动膜稳定性。SLM 316L SS的E corr始终更高,击穿电势E bd则比通过循环电势极化确定的锻造对应物高三倍以上。此外,SLM样品具有更宽的无源区和更高的电荷转移电阻(R t分别由循环伏安法和电化学阻抗谱测定)(约1.5至2.5倍)。此外,研究了MC3T3-E1前成骨细胞的附着和增殖趋势,以评估其生物相容性。SLM部分具有更好的细胞增殖。综上所述,在生理环境中,SLM 316L SS在耐腐蚀性和生物相容性方面优于传统的316L SS。
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