خوردگی گالوانیکی 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

خوردگی گالوانیکی

خوردگی گالوانیکی فروپاشی فلز است که به وسیله تفاوت های میکروسکوپی ر پتانسیل های الکتروشیمیایی کنترل می شوند است که معمولا در نتیجه نزدیکی دو فلز متفاوت اتفاق می افتد.

خوردگی گالوانیکی در ایمپلنت های دندانی تیتانیمی

بیشتر خوردگی هایی که معمولا در ایمپلنت های دندانی به وجود می آید از نوع خوردگی گالوانیکی است. تیتانیم برای کاشته شدن در قسمت انتهایی استخوان استفاده می شود. مطالعات طولانی و مشاهدات کلینیکی این حقیقت را نشان می دهد هنگامی که تیتانیم در بافت های زنده استفاده می شود خورده نمی شود و در صورت تشکیل زوج گالوانیکی تیتانیم و دیگر مواد فلزی زیستی ممکن است خورده شود. بنابراین نگرانی زیادی در ارتباط با ماده ای که برای روکش ایمپبلنت استفاده می شود وجود دارد.

آلیاژهای طلا به دلیل سازگاری زیستی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی به عنوان روکش انتخاب می شوند. نرخ روزافزون آلیاژهای استفاده شده در دندان پزشکی منجر به ساخت مواد فلزی مؤثر در قیمت گردیده است این آلیاژهای مختلف نظیر آلیاژهای Ag- Pd Co-Crو آلیاژهای تیتانیم خواص مکانیکی خوبی دارا هستند و به لحاظ قیمت تأثیرگذار اما مقاومت به خوردگی آنها نگران کننده است.

خوردگی گالوانیک وقتی رخ می دهدکه آلیاژهای متفاوت در تماس با هم داخل حفره دهانی یا داخل بافت ها قرار می گیرند. پیچیدگی فرآیند الکتروشیمیایی در بردارنده ایمپلنت روکش می باشد به پدیده خوردگی حفره ای و زوج گالوانیکی مربوط است.

ASTM خوردگی گالوانیک را به عنوان خوردگی تسریع شده فلز تعریف می کند که به دلیل تماس الکتریکی با یک رسانا غیر فلزی یا بی اثرتردر یک محیط خورنده اتفاق می افتد.

وقتی دو یا بیش از دو وسیله پروتز دندانی که از آلیاژهای متفاوت تشکیل شده اند در تماس با همدیگر قرار می گیرند اگر در معرض مایعات دهانی قرار بگیرند اختلاف بین پتانسیل های خوردگی باعث جریان الکتریکی بین آنها می شود یک سلول گالوانیکی تشکیل می شود و جریان گالوانیک باعث تسریع خوردگی فلز بی اثر می شود این جریان گالوانیکی از طریق فلز یا اتصال فلزی و نیز از طریق بافت ها نیز عبور می کند که ایجاد درد میکند این جریان از طریق دو الکترولیت یعنی بزاق دهان یا مایعات دیگر داخل دهان و مایعات بافتها و استخوانها جریان می یابد

پدیده خوردگی گالوانیکی

وقتی دو فلز متفاوت ( با دو پتانسیل الکترودی متفاوت) با هم تماس پیدا می کنند یک پتانسیل تولید میشود و نتیجه نهایی اینست که یک واکنش شیمیایی همراه با اکسیداسیون در یک سطح ( آند ) و احیا در سطح دیگر( کاتد) رخ می دهد. تبادل یونها از طریق الکترولیتی که دو اکترود در آن قرار دارند صورت می گیرد فلزات مربوطه تجزیه می شوند و گفته می شود که خورده شدهاند .

این نوع خاص را خوردگی الکتروگالوانیک می گویند زیرا یک نوع رطوبت است که در آن الکتروگالوانیک وجود دارد زیرا جریان بار می باشد.

سلول الکترو شیمیایی دارای دو الکترود خواهد بود:

(a) Oxidation Anode M ® M n+ + n e-1

(b) Reduction - Cathode M+e ® 1/2H2 or M ® e ® M

O2 + 2H2O + 4e ® 4OH

بنابراین جریان بار اتفاق می افتد .

حفره دهانی می تواند یک سلول الکترو شیمیایی را تحت شراط خاص تحریک کند.

اگر یک روکش آلیاژ پایه فلزی بر روی ایمپلنت تیتانیم قرار گیرد یک سلول الکتروشیمیایی ساخته میشود.

آلیاژ فلزی کم اثرتر آند را شکل می دهد و تیتانیم پر اثر تر کاتد را شکل مثدهد. الکترونها از طریق تماس فلزی انتقال می یابند و مدار توسط انتقال یون از طریق بزاق ، مخاط و مایع بافتی کامل می شود .

در مطالعات Vitro

تغییرات قابل ملاحظه مربوط به زوج گالوانیکی دذر ادبیات آن گزارش شده است خوردگی گالوانیکی تیتانیم با آمالگام و آلیاژهای پروتیزی ریخته گری شده درvitro مورد مشاهده قرار گرفته است هیچ جریان یا تغییراتی در PHثبت نشده هنگامی که طلا ، کبالت- کروم،فولاد ضد زنگ ، کامپوزیت کربن یا آلیاژهای پالادیم نقره در تماس با تیتانیم بوده اند. تغییرات وقتی رخ می دهد که آمالگام در تماس با تیتانیم بود.

خوردگی گالوانیک سیستم های ایمپلنت-روکش از دو جهت مهم هستند: اولا امکان تاثیرات بیولوژیکی که ممکن است از حل نشدن عناصر آلیاژی ناشی شود ثانیا جریانی که ناشی از خوردگی گالوانیکی است ممکن است منجر به تخریب استخوان گردد.

مطالعات نشان داده است که آلیاژهای که قابل استفاده در روکش های گالوانیکی زوج شده با تیتانیم هستند با پیش نیازهای زیر تعیین می کنند:

1.در عمل زوج شدن تیتانیم باید دارای پلاریزاسیون آندی ضعیف باشد

2.جریانی که توسط سلول گالوانیکی تولید می شود نیز باید ضعیف باشد.

خوردگی در حفاظت آندی 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

خوردگی در حفاظت آندی

خلاصه مقاله:

حفاظت آندی از جمله روشهای کنترل خوردگی است که با استفاده از تغییر پتانسیل سطح صورت می گیرد. با نگه داشتن پتانسیل فلز در محدوده روئین بوسیله اعمال جریان خارجی سطح فلز یا آلیاژ در برابر محیط روئینشده و تحت حفاظت قرار می گیرد. دراین مقاله خوردگی و حفاظت نمونه های فولاد ساده کربنی در اسید سولفوریک با غلظت های بالا در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بوسیله اطلاعات بدست امده از آزمایشهای پلاریزاسیونتانسیواستاتیک (E-Log i) ومنحنی های پتانسیواستاتیک (I-t) اثر پارامترهای زمان، پتانسیل، غلظت و دما بر روی حفاظت آندی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با کاهش غلظت (از 98 درصد به 92 درصد) و افزایش دما سرعت خوردگی، افت نهایی جریان در پتانسیل حفاظت زیاد شده است. ترکیب شیمیایی لایه روئین بوسیله E.D.A.X , X.R.D نیز مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب لایه بصورت سولفات آهن با مقداری آب تبلور متفاوت (در غلظت های مختلف) می باشد.

روش‌های حفاظت و جلوگیری از خوردگی

1ـ جلوگیری از خوردگی با تغییر نوع فلز و طراحی‌های مناسب

الف) تغییر ترکیب (تغییر نوع آلیاژ)

ب) طراحی مناسب

2ـ حفاظت فلزات با اصلاح محیط خورنده

الف) برداشت عوامل خورنده از محیط

ب) افزایش مواد بازدارنده

(آبکاری کردن) نشاندن لایه‌ای از روی برروی

3ـ جلوگیری از خوردگی با روش پوشش‌دهی به سطح

الف) پوشش‌ فلزی (فلزنشانی ـ اندود‌کاری)

ب) پوشش‌های غیرفلزی (معدنی) (فسفاته‌کاری و کروماتوکاری) زیررنگ

ج) پوشش‌های آلی (استفاده از رنگ‌های آلی)

4ـ حفاظت از خوردگی با تغییر مقدار پتانسیل فلز ـ محیط خورنده:

الف) حفاظت کاتدی

ب) حفاظت آندی

1ـ تغییر نوع آلیاژ: در انتخاب آلیاژ‌ها باتوجه به نوع محیط خورنده باید دقت لازم صورت گیرد تا از یک آلیاژ مناسب برای کاربرد مورد نظر استفاده نمود

با تشکیل آلیاژ مناسب و یا انجام عملیاتی که به هنگام تلخیص و استخراج صورت می‌گیرد همانند اجرای عملیات حرارتی مناسب و یا سردن کردن مناسب و یا تغییر شرایط سطحی از قبیل صیغل‌کاری و اسید‌شوئی می‌توان به مقدار قابل ملاحظه‌ای مقاومت فلز را در برابر خوردگی افزایش داد.

2ـ طراحی مناسب : وظیفه یک مهندس طراحی تاسیسات آن است که قطعات بکار رفته از لحاظ ساخت و استفاده از تاسیسات دارای استحکام مکانیکی ماکزیمم باشد همچنین درخصوص ساخت بناها و تاسیسات ضرورت‌های اساسی رعایت شود. برای مثال رعایت مکان جغرافیائی، اطلاع از میزان خوردگی در محیطی که تاسیسات اجیاد می‌شود. شناخت اتمسفر موجود در محیط‌ها و غیره.

طراحی می‌بایست تا حد امکان ساده باشد زیرا هرچه شکل تاسیسات ساده‌تر باشد یعنی آنکه زوایا، گوشه‌ها و لبه‌ها و سطوح داخلی کمتر باشد احتمال خوردگی ضعیف‌تر است. (زیرا در این نقاط تجمع انرژی بیشتر است)

3ـ برداشت عوامل خورنده از محیط: برای حذف عوامل خورنده از محیط می‌توان اعمال زیر را انجام داد:

1ـ حذف اکسیژن از آب با تقلیل فشار محیط

2ـ حذف اسید‌ها از محیط با خنثی کردن 3

ـ حذف املاح وجود در آب و ...

4ـ حفاظت کاتدی و آندی: نظر به اینکه خوردگی فلزات در محیط‌های مرطوب ماهیت الکتروشیمیائی دارند. لذا با استفاده از ماهیت الکتروشیمیائی و بکار بردن روش‌های اکتروشیمیایی مناسب مقدار پتانسیل الکترود به نحوی تغییر داده می‌شود تا سرعت خوردگی انحلال فلز به حداقل برسد.

حفاظت آندی: در حفاظت آندی، آند نقطه مورد نظر می‌باشد و کاتد یک فلز مقاوم مانند برنج با پوشش پلاتین است و الکترود سوم، الکترود مرجع می‌باشد که دستگاه پتانسیواسکات محلول (پتانسیومتر را نسبت به آند ثابت در نظر می‌گیرد).

همه ی ما تاکنون زنگ زدگی آهن که آن را به رنگ زردی در می آورد، سبز شدن ظرف مسی و سیاه شدن نقره را دیده ایم .

همه ی این ها نمونه هایی از خوردگی هستند. پس بنابر این خوردگی فلزات عبارت است از: واکنش فلزات با محیط و مواد درون محیط برای تبدیل آن فلز به شکل پایدارترش یعنی اکسید یا سولفور یا کربنات.

خوردگی معمولا از سطح فلز آغاز شده و تا درون آن نفوذ می کند که این کار تدریجی و پیوسته صورت می پذیرد.

فلزات یا آلیاژها به یکی از چهار شکل زیر خورده می شوند: