Influencia del Barrido de Deformación Dinámica en el Comportamiento de Degradación de Aleaciones con Memoria de Forma FeMnSi-Ag
Autores: Roman, Ana-Maria; Cimpoeu, Ramona; Pricop, Bogdan; Lohan, Nicoleta-Monica; Cazacu, Marius Mihai; Bujoreanu, Leandru-Gheorghe; Panaghie, Ctlin; Zegan, Georgeta; Cimpoeu, Nicanor; Murariu, Alice Mirela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los SMA basados en hierro pueden ser utilizados en el campo médico tanto por su efecto de memoria de forma (SME) como por su biodegradabilidad después de un período específico, resolviendo problemas quirúrgicos complicados que actualmente se abordan parcialmente con polímeros de memoria de forma o polímeros biodegradables. Se obtuvieron materiales basados en hierro con (28-32 % en peso) de Mn y (4-6 % en peso) de Si con la adición de 1 y 2 % en peso de Ag utilizando equipos de fusión por inducción de levitación. Se propuso la adición de plata a la aleación FeMnSi para mejorar su propiedad antiséptica. Se realizaron análisis de composición estructural y química de las nuevas aleaciones obtenidas mediante difracción de rayos X (confirmando la presencia de fase), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de energía dispersiva. La resistencia a la corrosión se evaluó a través de pruebas de inmersión y variación del pH de la solución electrolítica. Se realizaron solicitaciones mecánicas dinámicas con un barrido de amplitud en las muestras FeMnSi-1Ag y FeMnSi-2Ag, incluyendo cinco ciclos de deformación a 40 grados C, con frecuencias de 1 Hz, 5 Hz y 20 Hz. Estos experimentos estaban destinados a simular el comportamiento habitual de algunos implantes metálicos sometidos a cargas mecánicas repetitivas. Se utilizó microscopía de fuerza atómica para analizar la rugosidad de la superficie antes y después de la prueba de análisis mecánico dinámico, seguida de la caracterización del cambio en el perfil de la superficie al variar el estrés mecánico dinámico. Se realizó calorimetría diferencial de barrido para analizar el comportamiento térmico del material en el rango de -50 a +200 grados C. Se llevaron a cabo experimentos de difracción de rayos X y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) junto con experimentos de nano-FTIR de Neaspec para identificar y confirmar los compuestos de corrosión (óxidos, hidróxidos o carbonatos) formados en la superficie.
Descripción
Los SMA basados en hierro pueden ser utilizados en el campo médico tanto por su efecto de memoria de forma (SME) como por su biodegradabilidad después de un período específico, resolviendo problemas quirúrgicos complicados que actualmente se abordan parcialmente con polímeros de memoria de forma o polímeros biodegradables. Se obtuvieron materiales basados en hierro con (28-32 % en peso) de Mn y (4-6 % en peso) de Si con la adición de 1 y 2 % en peso de Ag utilizando equipos de fusión por inducción de levitación. Se propuso la adición de plata a la aleación FeMnSi para mejorar su propiedad antiséptica. Se realizaron análisis de composición estructural y química de las nuevas aleaciones obtenidas mediante difracción de rayos X (confirmando la presencia de fase), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de energía dispersiva. La resistencia a la corrosión se evaluó a través de pruebas de inmersión y variación del pH de la solución electrolítica. Se realizaron solicitaciones mecánicas dinámicas con un barrido de amplitud en las muestras FeMnSi-1Ag y FeMnSi-2Ag, incluyendo cinco ciclos de deformación a 40 grados C, con frecuencias de 1 Hz, 5 Hz y 20 Hz. Estos experimentos estaban destinados a simular el comportamiento habitual de algunos implantes metálicos sometidos a cargas mecánicas repetitivas. Se utilizó microscopía de fuerza atómica para analizar la rugosidad de la superficie antes y después de la prueba de análisis mecánico dinámico, seguida de la caracterización del cambio en el perfil de la superficie al variar el estrés mecánico dinámico. Se realizó calorimetría diferencial de barrido para analizar el comportamiento térmico del material en el rango de -50 a +200 grados C. Se llevaron a cabo experimentos de difracción de rayos X y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) junto con experimentos de nano-FTIR de Neaspec para identificar y confirmar los compuestos de corrosión (óxidos, hidróxidos o carbonatos) formados en la superficie.