اثر عناصر آلیاژی بر رفتار خوردگی و زیست سازگاری منیزیوم قابل تجزیه: بررسی کلی

Effects of alloying elements on the corrosion behavior and biocompatibility of biodegradable magnesium alloys: a review

چکیده

از آلیاژهای منیزیم (منیزیم) برای استفاده از به عنوان مواد ایمپلنت زیست تخریب پذیر، در نظر گرفته شده اند. با این حال، کنترل میزان خوردگی آنها در محیط فیزیولوژیکی بدن انسان همچنان یک چالش بزرگ است. یکی از بهترین راه حل ها برای فایق آمدن بر این مشکل، انتخاب درست ترکیبات آلیاژ با مقاومت خوردگی و خواص مکانیکی مناسب در طراحی آلیاژهای منیزیم است.

این مقاله به طور جامع به بررسی پیشرفت های تحقیقاتی به دست آمده در گسترش زیست سازگاری منیزیوم به عنوان مواد ایمپلنت زیست تخریب پذیر به خصوص اثر عناصر آلیاژی شامل آلومینیوم (Al)، کلسیم (Ca)، لیتیوم (Li)، منگنز (Mn)، روی (Zn)، زیرکونیم (Zr)، استرانتیوم (Sr) و عناصر خاکی کمیاب (REEs) بر روی سازگاری بیولوژیکی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ منیزیم از نظر طراحی و استفاده از مواد بیولوژیکی منیزیم می پردازد. REEs که در این بررسی در نظر گرفته شده اند شامل سریم (Ce)، اربیوم (Er)، لانتانیم (La)، گادولینیم (Gd)، نئودیمیم (Nd) و یتیم (Y) است. اثرات عناصر آلیاژی بر ریز ساختار، رفتار خوردگی و سازگاری بیولوژیکی آلیاژهای منیزیم بر اساس جنبه های خاص محیط فیزیولوژیکی، یعنی اثر الکتروشیمیایی و رفتار بیولوژیکی، به طور خلاصه وار بررسی شده است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Magnesium (Mg) based alloys have been extensively considered for their use as biodegradable implant materials. However, controlling their corrosion rate in the physiological environment of the human body is still a significant challenge. One of the most effective approaches to address this challenge is to carefully select alloying compositions with enhanced corrosion resistance and mechanical properties when designing the Mg alloys.

This paper comprehensively reviews research progress on the development of Mg alloys as biodegradable implant materials, highlighting the effects of alloying elements including aluminum (Al), calcium (Ca), lithium (Li), manganese (Mn), zinc (Zn), zirconium (Zr), strontium (Sr) and rare earth elements (REEs) on the corrosion resistance and biocompatibility of Mg alloys, from the viewpoint of the design and utilization of Mg biomaterials. The REEs covered in this review include cerium (Ce), erbium (Er), lanthanum (La), gadolinium (Gd), neodymium (Nd) and yttrium (Y). The effects of alloying elements on the microstructure, corrosion behavior and biocompatibility of Mg alloys have been critically summarized based on specific aspects of the physiological environment, namely the electrochemical effect and the biological behavior.