激光辐照和PDMS改性制备工艺对NiTi合金在人体溶液中防腐性能的研究

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:07
文章英文标题
The Study on the Anti-corrosion Performance of NiTi Alloy in Human Body Solution with the Fabricating Processes of Laser Irradiation and PDMS Modification
正文
本文提出了一种在NiTi形状记忆合金( SMA )表面制备超疏水表面的新方法，旨在进一步提高NiTi形状记忆合金的耐腐蚀性能和生物相容性。将激光辐照与聚二甲基硅氧烷( PDMS )改性混合，得到水接触角( WCA )为155.4°±0.9°，水滑角( WSA )为4.4°±1.1°的超疏水表面。通过扫描电子显微镜( SEM )和X射线光电子能谱( XPS )对试样的形成机理进行了系统的揭示，并通过动电位极化( PDP )和电化学阻抗谱( EIS )测试研究了试样在模拟体液( SBF )中的防腐性能。PDMS超疏水涂层表现出优越的防腐性能。并进行了Ni离子释放实验，结果表明超疏水样品有效地抑制了电解液和SBF中Ni离子的释放。此外，对生物相容性进行了进一步的分析，表明所制备的超疏水表面在生物相容性方面具有巨大的潜在优势。
文章内容（英文）
This paper presents a new and safe method of fabricating super-hydrophobic surface on NiTi Shape Memory Alloy (SMA), which aims to further improve the corrosion resistance performance and biocompatibility of NiTi SMA. The super-hydrophobic surfaces with Water Contact Angle (WCA) of 155.4° ± 0.9° and Water Sliding Angle (WSA) of 4.4° ± 1.1° were obtained by the hybrid of laser irradiation and polydimethylsiloxane (PDMS) modification. The forming mechanism was systematically revealed via Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The anti-corrosion of samples was investigated in Simulated Body Fluid (SBF) via the potentiodynamic polarization (PDP) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) tests. PDMS super-hydrophobic coatings showed superior anti-corrosion performance. The Ni ions release experiment was also conducted and the corresponding result demonstrated that the super-hydrophobic samples effectively inhibited the release of Ni ions both in electrolyte and SBF. Besides, biocompatibility was further analyzed, indicating that the prepared super-hydrophobic surfaces present a huge potential advantage in biocompatibility.
来源出处
Journal|[J]Journal of Bionic EngineeringVolume 18, Issue 1. 2021. PP 77-91
DOI
https://doi.org/10.1007/S42235-021-0011-5

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