重要な機能性材料として、チタン金属は、低密度、高比強度および良好な耐食性の利点のために、航空宇宙、エネルギー産業、医療用品および他の分野で広く使用されている。
チタンの腐食
チタンは熱力学的に不安定な金属で、鈍い電位が負で、標準電極電位が-1.63Vです。そのため、大気中や水溶液中で不動態化性や良好な耐食性を有する酸化皮膜を形成しやすい。
生体におけるチタン合金の耐食性
医療材料の耐食性を研究することは非常に重要です。一方では、移植された材料のいくつかの金属イオンまたは腐食生成物が生物学的組織に浸潤し、異なる程度の生理学的反応を引き起こす可能性がある。一方、体液の存在により、一部の材料の特性が著しく劣化し、急速な損傷または故障さえも生じる可能性がある。
人体環境は比較的複雑であり、微量元素の溶解を引き起こしやすく、酸化物層の安定性を変化させる。わずかな摩擦は、チタンの表面に形成された不動態皮膜を様々な程度の損傷に苦しませることができ、例えば、酸素不足の環境において、酸化物層の安定性が弱くなり、損傷すると、すぐに修復することができないか、または腐食を引き起こす可能性がより高い。そして、このような状況は、人体の繰り返しの動きや機器の使用においてはほとんど避けられません。塑性変形は材料の微細構造を変化させ、材料の腐食特性に影響を与えます。材料の腐食特性に対する塑性変形の影響は全く異なる。
塑性変形の過程で、内部応力の集中は界面および結晶粒の欠陥につながるので、塑性変形は材料の耐食性を弱める。
