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La influencia del Ca en las propiedades mecánicas de la aleación Mg-Ca-Zn-RE-Zr para aplicaciones ortopédicas

Autores: Ivnescu, Mircea Ctlin; Munteanu, Corneliu; Cimpoeu, Ramona; Istrate, Bogdan; Lupu, Fabian Cezar; Benchea, Marcelin; indilar, Eusebiu Viorel; Vlasa, Alexandru; Stamatin, Ovidiu; Zegan, Georgeta

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Estudio
Calcio
Aleaciones
Microestructura
Propiedades mecánicas
Resistencia a la corrosión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio examinó cómo la concentración de calcio (Ca) influye en la microestructura, características mecánicas y atributos tribológicos de aleaciones de Mg-Ca-Zn-RE-Zr para medicina ortopédica. Materiales y métodos: Se prepararon aleaciones experimentales con 0.1 y 0.5% en peso de Ca en un horno de inducción de atmósfera controlada. La microestructura de las aleaciones se investigó mediante microscopía electrónica de barrido, la composición química por fluorescencia de rayos X y espectroscopía de energía dispersiva, las propiedades mecánicas por indentación y rayado, y la resistencia a la corrosión por potenciometría lineal y cíclica. Resultados: La aleación con 0.1% de Ca mostró mayores fluctuaciones en el coeficiente de fricción, mientras que la muestra con 0.5% de Ca mostró una mayor susceptibilidad a la fisuración. En cuanto a la resistencia a la corrosión, ambas muestras exhibieron una tendencia de corrosión generalizada con corrientes de corrosión similares. A concentraciones más bajas de Ca (0.1%), la microestructura refinada de las aleaciones proporcionó un módulo elástico más cercano al del hueso humano, minimizando el riesgo de estrés local excesivo y promoviendo una distribución uniforme de la carga en la interfaz hueso-implante. Conclusión: La aleación con 0.5% de Ca ofreció una estabilidad tribológica superior y mejor absorción de impactos, lo que la hace adecuada para aplicaciones que requieren estabilidad a largo plazo. El estudio destacó el potencial de ambas composiciones según los requisitos específicos de implantes ortopédicos biodegradables.

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