Análisis de Radiación de Sincrotrón de Rayos X In Situ, Pruebas de Tracción y Biodegradación de Piezas de Aleación MgCa Aleadas por Redox y Sinterizadas Producidas por Moldeo por Inyección de Metal
Autores: Wolff, Martin; Helmholz, Heike; Luczak, Monika; Strerath, Daniel; Ebel, Thomas; Willumeit-Römer, Regine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Biodegradables
Aleaciones de MgCa
Metalurgia en polvo
Métodos de sinterización
Rendimiento mecánico
Tasa de degradación
Licencia
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Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Las aleaciones binarias de MgCa son uno de los metales biodegradables más prometedores y bien investigados y, por lo tanto, un buen estándar para el estudio de nuevas rutas de procesamiento. En esta investigación, se aplicaron métodos novedosos de mezcla y sinterización metalúrgica en polvo (PM) para la generación de especímenes de prueba biodegradables de MgCa, utilizando moldeo por inyección de metal (MIM). Además de la ruta clásica de mezcla PM utilizando aleaciones maestras que contienen Ca, se utilizaron cerámicas y hidruros que contienen Ca, como CaO y CaH2, por separado y en una mezcla estequiométrica. Se realizaron experimentos de radiación sincrotrón de rayos X in situ para una comprensión más profunda de los mecanismos de formación de aleaciones durante la sinterización. Se investigó el rendimiento mecánico y de degradación mediante pruebas de tracción y el monitoreo de la biodegradación en condiciones fisiológicas. Además de su resistencia de hasta 144 MPa y una tasa de degradación de 0.25 mm/a, la nueva técnica de aleación redox evita el uso de cualquier gas SF6 activo en invernadero (potencial de calentamiento global 22,800) durante la aleación, manteniendo la atmósfera terrestre más segura. Por lo tanto, se puede concluir que las cerámicas y híbridos que contienen Ca son alternativas atractivas para obtener, comparables a los materiales a base de Mg, lo que permite un procesamiento más seguro.
Descripción
Las aleaciones binarias de MgCa son uno de los metales biodegradables más prometedores y bien investigados y, por lo tanto, un buen estándar para el estudio de nuevas rutas de procesamiento. En esta investigación, se aplicaron métodos novedosos de mezcla y sinterización metalúrgica en polvo (PM) para la generación de especímenes de prueba biodegradables de MgCa, utilizando moldeo por inyección de metal (MIM). Además de la ruta clásica de mezcla PM utilizando aleaciones maestras que contienen Ca, se utilizaron cerámicas y hidruros que contienen Ca, como CaO y CaH2, por separado y en una mezcla estequiométrica. Se realizaron experimentos de radiación sincrotrón de rayos X in situ para una comprensión más profunda de los mecanismos de formación de aleaciones durante la sinterización. Se investigó el rendimiento mecánico y de degradación mediante pruebas de tracción y el monitoreo de la biodegradación en condiciones fisiológicas. Además de su resistencia de hasta 144 MPa y una tasa de degradación de 0.25 mm/a, la nueva técnica de aleación redox evita el uso de cualquier gas SF6 activo en invernadero (potencial de calentamiento global 22,800) durante la aleación, manteniendo la atmósfera terrestre más segura. Por lo tanto, se puede concluir que las cerámicas y híbridos que contienen Ca son alternativas atractivas para obtener, comparables a los materiales a base de Mg, lo que permite un procesamiento más seguro.