افزایش مقاومت به خوردگی فولاد زنگ‌نزن برای ایمپلنت‌های پزشکی

محققان پژوهشگاه مواد و انرژی طی یک طرح پژوهشی موفق به افزایش مقاومت به خوردگی فولاد زنگ‌نزن L316 با پوشش کربن شبه الماسی به‌ کمک لایه‌های میانی شدند.

کد خبر: ۱۳۲۲۸۰

تاریخ: ۱۶ آبان ۱۳۹۵ - ۱۲:۴۸

به گزارش ایران اکونومیست؛ سید محمّدرضا درخشنده، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد – سرامیک و مجری طرح با بیان این که این پژوهش با راهنمایی دکتر سید محمّدمهدی هادوی، رییس پژوهشگاه مواد و انرژی و نیز دکتر محمدجواد اشراقی جهت کاربرد در ایمپلنت‌های پزشکی انجام شده است، گفت: در این پژوهش، لایه‌های نازک کربن شبه ‌الماسی (DLC) بر روی فولاد زنگ نزن L316 با استفاده از روش‌های قوس کاتدی و همچنین رسوب ‌دهی شیمیایی از فاز بخار به‌ کمک پلاسما (PACVD) نشانده ‌شد.

وی با اشاره به ادامه تحقیقات در این طرح، افزود: به‌ منظور افزایش چسبندگی پوشش‌های DLC به زیرلایه، در روش قوس کاتدی از لایه میانی تیتانیومی و در پوشش‌های DLC لایه‌ نشانی ‌شده به ‌روش PACVD از فرایند نیتروکربوراسیون پلاسمایی استفاده ‌شد. نتایج حاصل از پوشش‌دهی DLC برروی تمام زیرلایه‌های نیتروکربوره‌ شده نشان‌ داد که افزایش درصد کربن سطحی در زیرلایه در فرایند نیتروکربوراسیون به‌ گونه‌ای که از تشکیل دوده در سطح جلوگیری ‌شود، در افزایش چسبندگی پوشش‌های DLC تأثیر بسزایی دارد.

این پژوهشگر ادامه داد: نتایج حاصل از آزمون پلاریزاسیون تمام نمونه‌ها نشان داد که پوشش‌های DLC، با بیشترین ضخامت، چسبندگی مناسب، کمترین عیوب و بیشترین درصد پیوندهای sp3، دارای بالاترین مقاومت به خوردگی الکتروشیمیایی هستند.

درخشنده توضیح داد: با مقایسه‌ چگالی جریان خوردگی پوشش‌ DLC بهینه‌یابی‌ شده با فولاد L316 فاقد پوشش و همچنین فولاد L316  نیتروکربوره ‌شده، مشاهده ‌شد که فرایند نیتروکربوراسیون در فولاد 316L، به‌ دلیل تشکیل فازهای کاربیدی و نیتریدی موجب کاهش مقاومت به خوردگی نسبت به فولاد 316L شده است. اما پوشش‌دهی DLC  نه تنها این کاهش مقاومت به ‌خوردگی نسبت به فولاد L316 نیتروکربوره ‌شده را جبران کرد، بلکه مقاومت به‌ خوردگی نسبت به فولاد L316 را نیز تا 100 برابر افزایش داد.

بر اساس اعلام روابط عمومی پژوهشگاه مواد و انرژی، این طرح بطور مشترک در پژوهشکده‌های سرامیک و نیمه هادی‌ها و با مشاوره دکتر مسعود مظفری و دکتر معصومه جواهری در پژوهشگاه مواد و انرژی صورت گرفته است.