Name: Potentiodynamische Corrosie Testen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: Leer potentiodynamische corrosietesten voor biomedische materialen met een kosteneffectieve opstelling. Deze methode evalueert de corrosiegevoeligheid van kleine metalen medische implantaten betrouwbaar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs kregen geen financiering voor dit onderzoek.

1. De bouw van de monsterhouder <ol><li> Construct het monster houder van roestvast staal spacers en een M3 roestvrij stalen schroefdraad, op zijn plaats gehouden met een M3 zeshoekige moer. </li><li> Verwijder de kop van de schroefdraad met een tang en poets de cut segment om de draad patroon te behouden. </li><li> Bij alle afzonderlijke componenten zijn klaar, de montage van de elektrode houders. Elke elektrode houder bevat drie afstandshouders door de M3 schroeven resulteert in een 11,5 cm handvat met elkaar verbonden. Plaats de zeshoekige moeren op de kruising van de schroef en afstandhouders om de verbinding te vergrendelen. </li><li> Solder (60/40% Sn / Pb) een tandeloze alligator clip op de schroef aan het einde van de staaf. Dit zal zorgen voor een stevige greep naar later bevestigen de elektrode tijdens de analyse. </li><li> Zodra de elektrode houders worden geassembleerd, van toepassing meerdere lagen van stop-off lak (elektrische kit) om te voorkomen dat de roestvrij stalen staven van corrosie, terwijl ondergedompeld in de corrosie kamer. <ol><li> Plaats alle elektrode houders van de aan de alligator clip in een zuurkast voorafgaand aan coating monsters. Plaats een 20 ml spuit in de zuurkast. Gebruik de spuit om de stop-off lak te verzamelen. </li><li> Schakel de zuurkast en giet de stop-off-lak in een kleine glazen pot. Trek 10 ml tussenstop lak in de spuit en laag het oppervlak van de elektrode houders. Zorg ervoor dat het monster, die zal worden geanalyseerd op corrosie niet te dekken. </li><li> Bedekkinghelft van elke elektrode houder en plaats in de zuurkast drogen voor het bekleden van de andere helft. Daardoor zal het totale goed gesloten laag te verkrijgen zonder de delen te bekleden. Zorg ervoor dat tijdens het drogen, de vers beklede regio&#39;s hebben geen andere oppervlakken raken, omdat dit de aangebrachte laag zal ruïneren. </li><li> Plaats de elektrode houders in een verhoogde positie tijdens het drogen zonder contact met elk oppervlak. Coat de elektroden snel als gevolg van de snelle stolling van de stop-off lak.Hiermee is de eerste laag. </li><li> Eenmaal droog, herhaal het proces tot 3 lagen te verkrijgen over de gehele omgeving. </li></ol></li><li> Voor de aanvang van de corrosie run, laat de houders te drogen gedurende 24 uur na de voltooiing van de laatste laag. Alle coating processen plaatsvinden bij kamertemperatuur, worden er geen verwarming of koeling stappen die nodig zijn, hoewel ze kunnen versnellen / vertragen het uitharden. </li><li> Het maken van een kooi van Faraday <ol><li> Construeer een kooi van Faraday door bekleding twee kunststofhouders van dezelfde grootte met 4 lagen aluminiumfolie aan alle zijden bedekken. </li><li> Snijd twee kleine gaten bij de rand van de schacht plastic container naar de elektrode verbinding met de potentiostaat en stikstofleiding aan het stikstof tank doorlaten. Een gesplitste ontwerp van de kooi van Faraday kan het bovenste gedeelte te verwijderen aan het einde van een run zonder de onderste behuizingdeel de tank te vervangen. </li><li> Monteer de buitenste compartiment (waterreservoir) in de kooi van Faraday. leave de tweede helft van opzij en boven op het onderste compartiment wanneer het corrosiegedrag vat is afgedicht (later in de procedure). </li></ol></li></ol> 2. Reinigen van glaswerk <ol><li> Maak de corrosie vat (700 ml bekerglas) voor elke corrosie run. Schrob het vat met afwasmiddel en spoel grondig met water uit de kraan. Herhaal deze stap 3 keer. </li><li> Spoel de corrosie vat 3 keer met gedeïoniseerd water (DI) water om eventuele verontreinigingen aangetroffen in leidingwater te verwijderen. </li><li> Zodra spoelen met DI water is voltooid giet 300 ml van 95% ethanol in de corrosie vat en wervelen rond contact op te nemen alle interne oppervlakken. Giet de ethanol en herhaal deze stap 3 keer. </li><li> Laat de corrosie vat onder een rook-kap voor 30 min om alle van de ethanol volledig te verdampen. </li><li> Neem de schone, droge corrosie vat en spoel het met de elektrolyt die wordt gebruikt voor de corrosie run. voor each spoel vullen corrosie vat met 200 ml van de elektrolyt en herhaal deze procedure 3 keer. Voor deze studie, spoel de corrosie vat met fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS). De chemische samenstelling van de PBS (10 L) elektrolyt hier gebruikt wordt 80 g NaCl, 11,5 g Na 2 HPO 4, 2 g KCl en 2 g KHPO 4. </li><li> Na het spoelen, vullen corrosie vat met de vereiste hoeveelheid PBS klaar voor de reactie. </li></ol> 3. Instellen van de Apparatuur <ol><li> Klem een ​​verwarming met een ingebouwde circulatiesysteem aan de zijkant van het buitenste compartiment met een klem. De afmeting van de buitenste compartiment moet ongeveer 30 cm x 20 cm x 20 cm en gemaakt van glas of polymeer kan bieden aan de corrosie kleiner vat en het verwarmingssysteem te zijn. </li><li> Vul het buitenste compartiment met leidingwater totdat het niveau van het water hoger is dan de hoogte van de gesuspendeerde elektroden in het vat corrosie. De kleinere compartimentis de corrosie vat (eerder beschreven in hoofdstuk 2). </li><li> Sluit de corrosie schip met een glas reactie deksel en klem om een ​​waterdichte afdichting te garanderen. Het deksel van de kamer kan zes toegangspunten voor experimentele en meetapparatuur. </li><li> Schorsen thermometer van een van de ingangen van de reactie deksel om een ​​meting van de temperatuur in de corrosiecel verschaffen. Opschorten alle drie elektroden uit het deksel met behulp van de andere 3 ingangspunten. Gebruik polytetrafluorethyleen (PTFE) tape om het zegel van elke verbinding te beveiligen. </li><li> Gebruik drie elektroden configuratie bestaande uit een referentie teller en werkelektrode. De werkende elektrode is de roestvrij stalen schroef (monster onder analyse). Alvorens de elektrode in de corrosie vat afnemen met een 80% ethanol geweekt vegen en in een bekerglas gevuld met 100 ml PBS. </li><li> Gebruik een verbinding pin op de elektrode houders op de elektrode bretels hechten. Monteer de electrode bretels in de toegangspunten van het deksel van de corrosie schip. </li><li> Plaats de werkende elektrode centraal met de teller en referentie-elektrode wordt opgehangen aan beide zijden. Glas sluiten entry point en de corrosie bretels met behulp van PTFE-tape. </li><li> Voor de referentie-elektrode, gebruik dan een standaard Ag / AgCl. Voor de teller elektrode, gebruik dan een platina mesh die losjes gebogen rond het monster te wikkelen onder test (werk elektrode) was. </li><li> Vul het Ag / AgCl elektrode met 3 M KCl met een pipet. Na veelvuldig gebruik, wijzigen en vul de Ag Ag / Cl. Om deze release te doen aan de punt van de elektrode te legen van de vloeistof in een klein glas collectie vat (beker). Zodra alle oplossing is verwijderd plaats de tip en vul deze met 3 M KCl. </li><li> Gebruik tape op alle knooppunten te zorgen voor de gehele kamer wordt afgedicht. </li><li> Zodra de kamer wordt afgesloten met elektroden geplaatst in de corrosie vat, de temperatuur op 37 ° C en open de stikstofventiel witha debiet van 150 cm 3 / min. Laat de temperatuur en stikstof lopen gedurende 60 minuten voordat het uitvoeren van een run. Houd stikstof lopen gedurende de duur van het experiment. </li></ol> 4. Running Corrosie Test <ol><li> Open de elektrochemische software pakket, dat interfaces met de USB-gecontroleerde potentiostaat. </li><li> Maak de elektrische verbindingen tussen de potentiostaat en de 3 elektroden en zet de potentiostaat op. </li><li> Open en gebruik maken van de &quot;meting view&quot; om het potentieel en de huidige metingen van corrosie omgeving te bekijken. Tijdens de open circuit potentiaal (OCP) fase waarin geen oprit het potentieel van de huidige meting nog wordt aangelegd tussen de werkende (positieve potentiële) en counter (negatieve) elektrode is rond (0 ± 0,01) uA. De onjuiste afdichting van de kamer met PTFE tape kunnen schommelingen in de luchtdruk te veroorzaken door de kamer die wordt belucht met stikstofgas om zuurstofmoleculen te verwijderen. </li><li> Verlaat demonster equilibreren en stabiliseren zoals corrosie vat milieu. De tijdsduur voor deze varieert (1-6 uur) en is afhankelijk van het materiaal. Bewaken van de mogelijke gebruik van metingen om te bepalen of stabiele omstandigheden worden bereikt. Het potentieel constant zonder fluctuaties wanneer stabiele omstandigheden worden bereikt. </li><li> Na stabiele omstandigheden worden bereikt, start de corrosie run. Maar voordat dit kan worden gedaan, vult u de &quot;corrosie programma&quot; en &quot;cyclische voltammetrie (CV)&quot; omstandigheden met behulp van het skelet sjabloon door analytische software. </li><li> Selecteer de cyclische voltammetrie potentiostaat procedure binnen de setup uitzicht vanaf het tabblad procedure. </li><li> Schakel de volgende parameters te bemonsteren voor de corrosie run: de tijd, werkende elektrode (WE) potentieel, en stroom voor de corrosie run. </li><li> Selecteer de optie om het stroombereik automatiseren. Stel de hoogste stroom in het traject zijn 10 mA, en de laagste stroom in de range tot 10 nA voor de WE zijn. </li><li> Zorg ervoor dat de final cut-off selectie wordt door de potentiële gecontroleerd door het instellen van de &#39;cyclus back&#39; parameter tot 0,8 mV, zodat de hysteresislus te voltooien. </li><li> Noteer de OCP uit de meting blik in de OCP parameter tekstvak. Stel de start potentieel 100 mV onder de geregistreerde OCP waarde. Stel de bovenste hoekpunt potentieel 800 mV, de onderste hoekpunt 100 mV onder het begin potentieel en de stop potentieel 100 mV onder de onderste hoekpunt potentieel. Stel de scansnelheid tot 0,001 V / sec en de stap potentieel om 0,0024 V / sec. Druk nu op te starten. </li></ol> 5. Na de voltooiing van de Corrosie Run Opmerking: Na afloop van de corrosie werking de polarisatie scan wordt getoond binnen de analyseoverzicht van de software. Voor elke polarisatie lopen de presentator uitzicht geeft de OCP, de plot voor E vs. t en de CV trap die een grafiek is van E vs. Log (i). <ol><li> Binnen elk perceel linkt, bepalen interne filtratie van de datapunten, Tafel extrapolatie, en plot opties. Vouw elke link voorgelegd aan verschillende parameters van belang, die gezamenlijk de elektrochemische parameters vormen tonen. De polarisatie scan (stroomdichtheid vs. potentiële), bepaalt de open circuit potentieel, pitting potentiaal (E pit) en de mogelijke bescherming (E pro). </li><li> Tabelleer de anodische en kathodische Tafel constanten, de corrosiesnelheid, de corrosie huidige, corrosie stroomdichtheid, de start potentieel, en het einde potentieel onder de mate van corrosie met behulp van de Tafel helling link. </li></ol> 6. Het verwijderen van het monster uit de elektrodehouder <ol><li> Bereid 3 kleine potjes van 50 ml met dichloormethaan onder de zuurkast. </li><li> Verwijderen geteste monsters van de elektrode houders door onderdompeling van het ondereinde van de houder in dichloormethaan gedurende 30 minuten in een damp-kap. </li><li> Eenmaal los, plaatst u het monster in de volgende potdichloormethaan en laat gedurende 15 min. Herhaal dit proces met de derde en laatste spoeling om zich te ontdoen van de overtollige coating op de bijlage delen van het monster te krijgen. </li><li> Veeg de resterende kit uit de clip en het monster en ten slotte spoelen met DI water. </li></ol>

<ol><li>Isaacs, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspects+of+corrosion+from+the+ECS+Publications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electrochem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Aspects of corrosion from the ECS Publications.</a> J. Electrochem. Soc. 149 (12), 85-87 (2002).</li>
<li>Fontana, M. G., Greene, N. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFontana%2C+MG+%22Corrosion+Engineering%22">Corrosion Engineering</a>. , 2nd edn, McGraw-Hill, NY, USA. (1978).</li>
<li>Pourbaix, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+corrosion+of+metallic+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrochemical corrosion of metallic biomaterials.</a> Biomaterials. 5 (3), 122-134 (1984).</li>
<li>Rechnitz, G. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRechnitz%2C+GA+%22Controlled-Potential+Analysis%22">Controlled-Potential Analysis</a>. , Pergamon Press Inc. New York. (1963).</li>
<li>Silverman, D. C. Chapter 68. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSilverman%2C+DC+%22Uhlig%27s+Corrosion+Handbook%22">Uhlig's Corrosion Handbook</a>. Revie, R. W. , John Wiley and Sons Inc. (2000).</li>
<li>Gurappa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+different+materials+for+corrosion+resistance+under+simulated+body+fluid+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Charact%22%5BJournal%5D)">Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions.</a> Mater Charact. 49 (1), 73-79 (2002).</li>
<li>Antoniou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+ion+levels+in+the+blood+of+patients+after+hip+resurfacing%3A+a+comparison+between+twenty-eight+and+thirty-six-millimeter-head+metal-on-metal+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Metal ion levels in the blood of patients after hip resurfacing: a comparison between twenty-eight and thirty-six-millimeter-head metal-on-metal prostheses.</a> J Bone Joint Surg Am. 90, Suppl 3. 142-148 (2008).</li>
<li>Billi, F., Campbell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotoxicology+of+metal+wear+particles+in+total+joint+arthroplasty%3A+a+review+of+current+concepts%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomater+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanotoxicology of metal wear particles in total joint arthroplasty: a review of current concepts.</a> J Appl Biomater Funct Mater. 8 (1), 1-6 (2010).</li>
<li>Bradberry, S. M., Wilkinson, J. M., Ferner, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+toxicity+related+to+metal+hip+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Toxicol+%28Phila%29%22%5BJournal%5D)">Systemic toxicity related to metal hip prostheses.</a> Clin Toxicol (Phila). 52 (8), 837-847 (2014).</li>
<li>Davda, K., Lali, F. V., Sampson, B., Skinner, J. A., Hart, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+metal+ion+levels+in+the+joint+fluid+of+symptomatic+patients+with+metal-on-metal+hip+replacements%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">An analysis of metal ion levels in the joint fluid of symptomatic patients with metal-on-metal hip replacements.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (6), 738-745 (2011).</li>
<li>Clarke, M. T., Lee, P. T., Arora, A., Villar, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Levels+of+metal+ions+after+small+and+large+diameter+metal-on-metal+hip+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Levels of metal ions after small and large diameter metal-on-metal hip arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 85 (6), 913-917 (2003).</li>
<li>Brown, S. A., Hughes, P. J., Merritt, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+studies+of+fretting+corrosion+of+orthopaedic+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">In vitro studies of fretting corrosion of orthopaedic materials.</a> J Orthop Res. 6 (4), 572-579 (1988).</li>
<li>Bryant, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterisation+of+the+surface+topography%2C+tomography+and+chemistry+of+fretting+corrosion+product+found+on+retrieved+polished+femoral+stems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">Characterisation of the surface topography, tomography and chemistry of fretting corrosion product found on retrieved polished femoral stems.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 32, 321-334 (2014).</li>
<li>Jantzen, C., Jørgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties.+A+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthopaedica%22%5BJournal%5D)">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties. A literature review.</a> Acta Orthopaedica. 84 (3), 229-236 (2013).</li>
<li>Campbell, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+Features+of+Pseudotumor-like+Tissues+From+Metal-on-Metal+Hips%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Histological Features of Pseudotumor-like Tissues From Metal-on-Metal Hips.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2321-2327 (2010).</li>
<li>Cook, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+in+vivo+performance+of+250+internal+fixation+devices%3A+a+follow-up+study%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The in vivo performance of 250 internal fixation devices: a follow-up study.</a> Biomaterials. 8 (3), 177-184 (1987).</li>
<li>Cooper, H. J., Urban, R. M., Wixson, R. L., Meneghini, R. M., Jacobs, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adverse+local+tissue+reaction+arising+from+corrosion+at+the+femoral+neck-body+junction+in+a+dual-taper+stem+with+a+cobalt-chromium+modular+neck%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Adverse local tissue reaction arising from corrosion at the femoral neck-body junction in a dual-taper stem with a cobalt-chromium modular neck.</a> J Bone Joint Surg Am. 95 (10), 865-872 (2013).</li>
<li>Langton, D. J., Sprowson, A. P., Joyce, T. J., Reed, M., Carluke, I., Partington, P., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+metal+ion+concentrations+after+hip+resurfacing+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Blood metal ion concentrations after hip resurfacing arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (10), 1287-1295 (2009).</li>
<li>Langton, D. J., Jameson, S. S., Joyce, T. J., Webb, J., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+component+size+and+orientation+on+the+concentrations+of+metal+ions+after+resurfacing+arthroplasty+of+the+hip%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">The effect of component size and orientation on the concentrations of metal ions after resurfacing arthroplasty of the hip.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (9), 1143-1151 (2008).</li>
<li>Daniel, J., Ziaee, H., Pradhan, C., McMinn, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Six-year+results+of+a+prospective+study+of+metal+ion+levels+in+young+patients+with+metal-on-metal+hip+resurfacings%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Six-year results of a prospective study of metal ion levels in young patients with metal-on-metal hip resurfacings.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (2), 176-179 (2009).</li>
<li>De Haan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+between+inclination+of+the+acetabular+component+and+metal+ion+levels+in+metal-on-metal+hip+resurfacing+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Correlation between inclination of the acetabular component and metal ion levels in metal-on-metal hip resurfacing replacement.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (10), 1291-1297 (2008).</li>
<li>Dijkman, M. A., de Vries, I., Mulder-Spijkerboer, H., Meulenbelt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cobalt+poisoning+due+to+metal-on-metal+hip+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Ned+Tijdschr+Geneeskd%22%5BJournal%5D)">Cobalt poisoning due to metal-on-metal hip implants.</a> Ned Tijdschr Geneeskd. 156 (42), A4983(2012).</li>
<li>Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineering+reasons+for+the+failure+of+metal-on-metal+hip+prostheses%3A+an+engineer%27s+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Br%22%5BJournal%5D)">Bioengineering reasons for the failure of metal-on-metal hip prostheses: an engineer's perspective.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (8), 1001-1004 (2011).</li>
<li>Goldberg, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Multicenter+Retrieval+Study+of+the+Taper+Interfaces+of+Modular+Hip+Prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">A Multicenter Retrieval Study of the Taper Interfaces of Modular Hip Prostheses.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. (401), 149-161 (2002).</li>
<li>Ingham, E., Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+reactions+to+wear+debris+in+total+joint+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Inst+Mech+Eng+H%22%5BJournal%5D)">Biological reactions to wear debris in total joint replacement.</a> Proc Inst Mech Eng H. 214 (1), 21-37 (2000).</li>
<li>Gilbert, J. L., Buckley, C. A., Jacobs, J. J. In vivo corrosion of modular hip prosthesis components in mixed and similar metal combinations. The effect of crevice, stress, motion and allot coupling. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGilbert%2C+JL+%22J.+Biomed.+Mater.+Res%22">J. Biomed. Mater. Res</a>. Res, J. .B. iomed.M. ater. 76 (1), 1533-1544 (1993).</li>
<li>Browne, J. A., Bechtold, C. D., Berry, D. J., Hanssen, A. D., Lewallen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failed+metal-on-metal+hip+arthroplasties%3A+a+spectrum+of+clinical+presentations+and+operative+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Failed metal-on-metal hip arthroplasties: a spectrum of clinical presentations and operative findings.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2313-2320 (2010).</li>
<li>Jantzen, C., Jorgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties%3A+a+literature+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop%22%5BJournal%5D)">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties: a literature overview.</a> Acta Orthop. 84 (3), 229-236 (2013).</li>
<li>Frangini, S., De Cristofaro, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+galvanostatic+polarisation+method+for+determining+reliable+pitting+potentials+on+stainless+steels+in+crevice-free+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Corros+Sci%22%5BJournal%5D)">Analysis of galvanostatic polarisation method for determining reliable pitting potentials on stainless steels in crevice-free conditions.</a> Corros Sci. 45 (12), 2769-2786 (2002).</li>
<li>Bio-Logic. Potentiostat stability mystery explained. Application Note 4. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.bio-logic.info/assets/app%20notes/Application%20note%204.pdf">http://www.bio-logic.info/assets/app%20notes/Application%20note%204.pdf</a> 1-7 (2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Polarisatie scans vervaardigd uit roestvrij staal toonden schoon continue standplaatsen correleren met scans gezien in de literatuur indicatief voor een goed functionerend corrosie- die zowel betrouwbare en reproduceerbare 29. Slechte reproduceerbaarheid van potentiodynamische pitting potentialen wordt geïdentificeerd met een spreiding van enkele honderden millivolt, met pitting potentiële wezen gekenmerkt door een stochastisch proces 29. Dit wordt gewoonlijk door de variabelen temperatuur, halogen...

Elektrochemische technieken snel en relatief goedkope werkwijze voor de elektrochemische eigenschappen van een materiaal. Deze technieken zijn voornamelijk gebaseerd op het vermogen om corrosie van een metaal detecteren en houdt de reactie van de ladingoverdracht proces om een gecontroleerde elektrochemische verstoring 1-5. Corrosie van metalen implantaten in een lichaamsomgeving is kritisch vanwege de nadelige gevolgen voor biocompatibiliteit en materiaalintegriteit 6. De belangrijkste factor die bijdraagt ​​tot corrosie van implantaten in het lichaam is het oplossen van het oppervlak oxide leidt tot een verhoogde afgifte van metaalionen 7-11. Dit resulteert in ongewenste biologische reacties te vinden lokaal met mogelijke systemische effecten leiden tot voortijdig falen van het implantaat 10,12-28. De corrosie eigenschappen van een proefmonster worden voorspeld uit de polarisatie scan geproduceerddoor een potentiostaat. Een polarisatie scan maakt de extrapolatie van de kinetische parameters en corrosie van een metalen substraat. Tijdens een scan, kan de oxidatie of reductie van een elektro-actieve species worden beperkt door ladingsoverdracht en de beweging van reactanten of producten. Deze factoren zijn allemaal ingekapseld door de polarisatie scan; dan ook het belang van het hebben van een systeem dat een betrouwbare en herhaalbare polarisatie scan in meerdere cycli produceert, is van groot belang. De belangrijkste focus van dit manuscript is om een ​​protocol identificatie van de beweegredenen en de stappen die zijn genomen om een ​​goed functionerend potentiodynamische corrosie systeem te verkrijgen te bieden.

<table><tbody><tr><td>Potentiostat</td><td>Metrohm</td><td>PGSTAT101</td><td></td></tr><tr><td>Ag/AgCl-referentie-elektrode, afgeschermd</td><td>Metrohm</td><td>6.0729.100</td><td></td></tr><tr><td>Elektrodeschacht</td><td>Metrohm</td><td>6.1241.060</td><td></td></tr><tr><td>Polijstmachine Forcipol 1v</td><td>Metkon</td><td>3602</td><td></td></tr><tr><td>Cilindrische fles 700 ml</td><td>SciLabware</td><td>FR700F</td><td></td></tr><tr><td>Reactiedop</td><td>SciLabware</td><td>MAF2/41</td><td></td></tr><tr><td>Dichloormethaan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>MKBR7629V</td><td>Gebruik onder een afzuigkap. Draag beschermende kleding.</td></tr><tr><td>Thermo / HAAKE D-serie dompelcirculators</td><td>Haake</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

potentiodynamische corrosie testen

Potentiodynamic Corrosion Testing

Verschillende metalen materialen hebben verschillende polarisatiekarakteristieken, zoals bepaald door het open-circuit potentiaal, het doorbraakpotentiaal en het passiveringspotentiaal van het materiaal. De detectie van deze elektrochemische parameters identificeert de corrosiefactoren van een materiaal. Een betrouwbaar en goed functionerend corrosiesysteem is vereist om dit te bereiken.
Corrosie van de monsters werd bereikt via een potentiodynamische polarisatietechniek met behulp van een drie-elektrode configuratie, bestaande uit referentie-, tegen- en werkelektroden. Vóór het begin wordt een basislijnpotentiaal verkregen. Na de stabilisatie van het corrosiepotentiaal (Ecorr) wordt het toegepaste potentiaal met een langzame snelheid verhoogd in positieve richting ten opzichte van de referentie-elektrode. De werkelektrode was een roestvrijstalen schroef. De referentie-elektrode was een standaard Ag/AgCl. De tegen-elektrode die werd gebruikt was een platina gaas. Het hebben van een betrouwbaar en goed functionerend in vitro corrosiesysteem om biomaterialen te testen, biedt een goedkope techniek die het mogelijk maakt de systematische karakterisering van het materiaal te bepalen door het bepalen van het doorbraakpotentiaal, om het materiaalgedrag bij corrosie beter te begrijpen. Het doel van het protocol is om een in vitro potentiodynamisch corrosiesysteem op te zetten en te gebruiken om putcorrosie voor kleine metalen medische apparaten te analyseren.

Aan het einde van de procedure een in vitro corrosie systeem is opgezet om corrosie studies uit te voeren. Specifieke procedures zoals het reinigen van de corrosie vaartuig en de Faraday kooi werden in het protocol om ruis te verbeteren. Het fundamentele begrip goede polarisatie scan is de electro-lichamelijke toestand van het materiaal bestaande waardevolle informatie identificeren om de corrosie gevoeligheid van een metallisch materiaal begrijpen. De procedure en protocol dit ...

Hier presenteren we een protocol om een in vitro potentiodynamisch corrosiesysteem op te zetten en te gebruiken om putcorrosie te analyseren voor kleine metalen medische apparaten.

Potentiodynamische Corrosie Testen

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation ...

Het algemene doel van deze procedure is het bieden van een betrouwbare opstelling voor het uitvoeren van potentiodynamische corrosiemetingen op kleine metalen monsters. Deze methode kan cruciale vragen in het biomedische veld beantwoorden, zoals het kunnen afleiden van de corrosiegevoeligheid van implantaten of materialen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een relatief goedkope methode is om kleine metalen monsters te laten corroderen.Construeer de monsterhouder met behulp van roestvrijstalen spacers en een M3 roestvrijstalen draadschroef die op zijn plaats wordt gehouden met een M3 zeskantmoer. Verwijder de kop van de draadschroef met een tang en polijst het afgesneden segment om het schroefdraadpatroon te behouden. Wanneer alle individuele componenten gereed zijn, kunnen de elektrodehouders worden geassembleerd.Elke elektrodehouder bevat drie afstandshouders die met M3-schroeven met elkaar zijn verbonden, wat resulteert in een handvat van 11,5 centimeter. Plaats de zeskantmoeren op het kruispunt van de schroef en de afstandshouders om de verbinding te vergrendelen. Zodra de elektrodehouders zijn geassembleerd, brengt u meerdere lagen afdek lak aan om te voorkomen dat de roestvrijstalen staven corroderen terwijl ze in de corrosiekamer zijn ondergedompeld.Om dit te doen, brengt u snel een laag aan op de helft van elke elektrodehouder en laat u dit drogen voordat u de andere helft coatet. Dit helpt om een volledige, goed afgesloten laag te verkrijgen zonder de te coaten gebieden te beschadigen. Plaats de elektroden op een verhoogde positie in de zuurkast om te drogen.Zorg ervoor dat de vers gecoate regio's geen andere oppervlakken raken, aangezien dit de aangebrachte laag zal beschadigen. Reinig het corrosievat vóór elke corrosie-run. Schroob het vat met een huishoudelijk schoonmaakmiddel en spoel het grondig af met kraanwater.Herhaal deze stap drie keer. Spoel vervolgens het corrosievat drie keer af met gedeïoniseerd water om mogelijke verontreinigingen uit kraanwater te verwijderen. Zodra het spoelen met gedeïoniseerd water is voltooid, giet je 300 milliliters 95% ethanol in het corrosievat en draai je dit rond zodat alle interne oppervlakken worden geraakt.Giet de ethanol af en herhaal deze stap drie keer. Laat het corrosievat 30 minuten in een zuurkast staan zodat alle ethanol volledig kan verdampen voordat het wordt gespoeld met de elektrolyt die voor de corrosieproef wordt gebruikt, zoals beschreven in het tekstprotocol. De werkelektrode is de roestvrijstalen schroef, het te analyseren monster.Veeg de elektrode af met een doekje gedrenkt in 80% ethanol voordat u deze in het corrosievat plaatst, en plaats deze vervolgens in een glazen bekerglas gevuld met 100 milliliters fosfaatgebufferde zoutoplossing. Gebruik een verbindingspin om de elektrodehouders aan de elektrode-ophangsystemen te bevestigen. Plaats de elektrische ophangsystemen in de toegangspunten van het deksel van het corrosievat. Sluit het corrosievat af met een glazen reactiedeksel en klem om een waterdichte afsluiting te garanderen.Het deksel van de kamer biedt vijf toegangspunten voor de experimentele en meetapparatuur. Gebruik een drieelektrodeconfiguratie, bestaande uit een referentie-, tegenelektrode en werkelektrode. Gebruik voor de referentie-elektrode een standaard zilver-zilverchloride-elektrode.Gebruik voor de tegenelektrode een platina gaas dat licht gebogen is om rond het te testen monster te wikkelen. Zodra de kamer is afgesloten en alle elektroden in het corrosievat zijn geplaatst, stelt u de temperatuur in op 37 °C en opent u de stikstofklep met een debiet van 150 cm³/min. Laat de temperatuur en de stikstroom 60 minuten lopen voordat u een meting uitvoert.Houd de stikstofstroom gedurende het gehele experiment gehandhaafd. Maak de elektrische verbindingen tussen de potentiostaat en de drie elektroden, en schakel vervolgens de potentiostaat in. Laat het monster equilibreren en stabiliseren binnen de omgeving van het corrosievat.De tijdsduur hiervoor varieert en is afhankelijk van het materiaal. Monitor het potentiaal via het meetoverzicht om te bepalen of stabiele omstandigheden zijn bereikt. Het potentiaal zal constant zijn en geen schommelingen vertonen wanneer stabiele omstandigheden zijn bereikt.Select de procedure voor cyclische voltammetrie-potentiostaat binnen het setup-overzicht via het tabblad procedure. Selecteer de optie om het stroombereik te automatiseren. Stel de hoogste stroom in het bereik in op 10 milliamps en de laagste stroom in het bereik op 10 nanoamps voor de werkelektrode.Zorg ervoor dat de uiteindelijke afkapselectie via het potentiaal wordt geregeld door de parameter voor de cyclusterugkeer op 800 millivolt in te stellen, zodat de hysteresislus kan worden voltooid. Noteer het open-circuit potentiaal, of OCP, vanuit het meetoverzicht in het tekstvak voor de OCP-parameter. Stel het startpotentiaal in op 100 millivolt onder de genoteerde OCP-waarde.Stel het bovenste vertexpotentiaal in op 800 millivolt, het onderste vertex op 100 millivolt onder het startpotentiaal, en het stoppotentiaal op 100 millivolt onder het onderste vertexpotentiaal. Stel vervolgens de scansnelheid in op 0,001 volt per seconde en het stappotentiaal op 0,0024 volt per seconde. Druk nu op start.Om het monster uit de elektrodehouders te verwijderen, bereidt u onder de zuurkast drie kleine potjes voor met elk 50 milliliters dichloormethaan. Verwijder de geteste monsters uit de elektrodehouders door het onderste uiteinde van de houder gedurende 30 minuten in dichloormethaan onder te dompelen in de zuurkast. Plaats het losgekomen specimen vervolgens in het volgende potje dichloormethaan en laat dit 15 minuten inwerken.Herhaal dit proces met de derde en laatste spoeling om eventuele overtollige coating op de bevestigingssecties van het monster te verwijderen. Hier worden de representatieve resultaten getoond van een potentiodynamische polarisatiescan uit een corrosieproef voor roestvrij staal 316, die verder kan worden gebruikt om belangrijke corrosieparameters te extraheren die de corrosiekarakterisering van het testmonster verschaffen. Deze polarisatiescan laat de richting van de voorwaartse en teruggaande scans zien.en specificeert het punt waarop het beschermingspotentiaal en het pittingpotentiaal worden waargenomen. De hysteresislus wordt omgekeerd bij het ingestelde potentiaal en keert terug om de anodische curve te snijden, waardoor het beschermingspotentiaal wordt vastgesteld. Het is essentieel om over een systeem te beschikken dat scans van hoge kwaliteit levert, die reproduceerbaar en betrouwbaar zijn, aangezien potentiodynamische polarisatiegrafieken worden gebruikt om de corrosiestroom en het corrosiepotentiaal te berekenen middels tafel-extrapolatie.Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze in ongeveer twee uur worden uitgevoerd indien correct worden uitgevoerd. Dit is exclusief de tijd die nodig is voor de corrosie van het monster, aangezien deze tijd afhankelijk is van het materiaal. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om ervoor te zorgen dat er geen elektroden of glaswerk worden verontreinigd voorafgaand aan de corrosierun.Het beperken van onzuiverheden is van cruciaal belang. Na deze procedure kunnen andere methoden, zoals scanning elektronenmicroscopie, oppervlakteanalyse of andere beeldvormingstechnieken, of technieken voor de kwantificering van corrosie, worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden. Na het bekijken van deze video moet u een goed begrip hebben van hoe u een betrouwbaar elektro-dynamisch corrosiesysteem opzet.Vergeet niet dat werken met microstop-lak extreem gevaarlijk kan zijn en dat er altijd voorzorgsmaatregelen moeten worden getroffen tijdens het uitvoeren van deze procedure, zoals het dragen van dubbele handschoenen en het werken onder een zuurkast.

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

Een protocol beschreven voor de karakterisering van de belangrijkste elektrochemische parameters van een borium gedoteerd diamant (BDD) elektrode en volgend verzoek om in situ pH generatie experimenten.

Beoordeling van borongedopeerd diamant elektrode Kwaliteit en Toepassing op<em&gt; In Situ</em&gt; Wijziging van lokale pH by Water elektrolyse

Een eenvoudige voorbereidingsmethode van elektroden met behulp van het bulkmateriaal Fe 4.5 Ni 4.5 S 8 wordt gepresenteerd. Deze methode verschaft een alternatieve techniek voor conventionele elektrodefabrikatie en beschrijft de vereisten voor onconventionele elektrodematerialen, waaronder een eenvoudige elektrocatalytische testmethode.

Eenvoudige methoden voor de bereiding van niet-edele metalen bulk-elektroden voor elektrokatalytische toepassingen

Wij stellen een methode voor het meten van een parameter die is zeer relevant voor corrosie evaluaties of voorspellingen van gewapend beton-structuren, met het belangrijkste voordeel van het toestaan van testen van monsters van kunstwerken. Dit zorgt voor reële omstandigheden op de staal-beton-interface, die cruciaal zijn om te voorkomen dat artefacten van laboratorium-en-klare monsters.

Experimentele Protocol bij het bepalen van de Chloride-drempelwaarde voor corrosie bij monsters uit gewapend beton-structuren

Het protocol beschrijft de synthese en de elektrochemische testen van platina-nikkel nanowires. Nanowires werden gesynthetiseerd door de galvanische verplaatsing van een nikkel nanowire sjabloon. Na synthese verwerking, met inbegrip van waterstof gloeien, zuur uitloging en zuurstof gloeien werden gebruikt voor het optimaliseren van nanowire prestaties en duurzaamheid in de reactie van de vermindering van zuurstof.

Synthese van Platinum-nikkel Nanowires en optimalisatie voor zuurstof vermindering van prestaties

Dit protocol beschrijft de meting van de elektromotorische kracht van alkalische-aarde elementen in vloeibare metalen legeringen bij hoge temperaturen (723-1,123-K) om te bepalen hun thermodynamische eigenschappen, met inbegrip van de activiteit, gedeeltelijke molaire entropie, gedeeltelijke molar enthalpie, en fase overgang temperaturen, over een brede samenstelling bereik.

Bepaling van de thermodynamische eigenschappen van metalen legeringen Alkaline Earth-vloeistof met behulp van de elektromotorische kracht techniek

Het testen van processen gekoppeld aan materiële corrosie kan vaak moeilijk zijn vooral in niet-waterige omgevingen. Hier presenteren we verschillende methoden voor het testen van de kortetermijn- en langetermijnmaatregelen van corrosie gedrag van niet-waterige omgevingen zoals biobrandstoffen, met name de scripts die bio-ethanol.

Metalen tegen corrosie en de efficiëntie van corrosie remmers in minder geleidende Media

Hier presenteren we een protocol om te meten de tribocorrosion tarief en slijtage-corrosie synergie van dunne film en bulk Al legeringen in gesimuleerde zeewater op kamertemperatuur.

Bepalen Tribocorrosion tarief en slijtage-corrosie synergie van Bulk en dunne Film aluminium legeringen

Dit protocol toont een methode voor elektrochemische ruwen van dunne-film platina elektroden zonder preferentiële ontbinding bij graan grenzen. De elektrochemische technieken van cyclische voltammetry en impedantie spectroscopie worden aangetoond om deze elektrode oppervlakten te kenmerken.

Elektrochemische ruwen van dun-film platina macro en micro-elektroden

Om het zoeken naar meer economische en milieuvriendelijke formuleringen van op natuurlijke producten gebaseerde houtlijmen te vergemakkelijken, toont dit werk de bereiding en testen van op plantenzaden gebaseerde houtlijmen. Dit protocol stelt iemand in staat om landbouwproducten op basis van plantenzaden te beoordelen als geschikte kandidaten voor de vervanging van op synthetische basis gebaseerde houtlijmen.

Opstellen en testen van Plant Seed Meal-gebaseerde houtlijmen

Een robuuste en flexibele aanpak om herbicideresistentie in onkruidpopulaties te bevestigen wordt gepresenteerd. Dit protocol maakt het mogelijk om de niveaus van herbicideresistentie te bepalen en toe te passen op een breed scala aan onkruidsoorten en herbiciden met kleine aanpassingen.

Protocollen voor Robuuste herbicideresistentie testen in verschillende Weed Species

Leer potentiodynamische corrosietesten voor biomedische materialen met een kosteneffectieve opstelling. Deze methode evalueert de corrosiegevoeligheid van kleine metalen medische implantaten betrouwbaar.

Potentiodynamische Corrosie Testen

Meer video's verkennen