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
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
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.
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.