Introduction
توفر التقنيات الكهروكيميائية طريقة سريعة وغير مكلفة نسبيا للحصول على خصائص الكهروكيميائية من مادة. وتستند هذه التقنيات أساسا على القدرة على الكشف عن تآكل المعدن من خلال مراقبة استجابة عملية تهمة نقل إلى اضطراب الكهروكيميائية التي تسيطر عليها 1-5. تآكل المعادن يزرع في بيئة الجسم أمر بالغ الأهمية نظرا لآثارها السلبية على توافق مع الحياة والمادية سلامة 6. العامل الرئيسي الذي ساهم في تآكل يزرع داخل الجسم هو حل أكسيد السطح مما يؤدي إلى زيادة إطلاق الأيونات المعدنية 7-11. وهذا يؤدي إلى ردود الفعل البيولوجية السلبية، التي يمكن العثور عليها محليا، ولكن مع الآثار المحتملة النظامية مما أدى إلى فشل سابق لأوانه من زرع 10،12-28.
ومن المتوقع خصائص التآكل لاختبار عينة من الفحص الاستقطاب المنتجةقبل potentiostat. تفحص الاستقطاب يسمح للاستقراء المعلمات الحركية وتآكل ركيزة معدنية. أثناء الفحص، وأكسدة أو الحد من الأنواع الكهربائية النشطة يمكن أن تكون محدودة بسبب تهمة نقل وحركة المواد المتفاعلة أو المنتجات. هذه العوامل كلها مغلفة بواسطة الفحص الاستقطاب. ولذلك فإن أهمية وجود نظام الذي ينتج مسح موثوق بها وقابلة للتكرار الاستقطاب عبر دورات متعددة ذات أهمية كبيرة. التركيز الرئيسي من هذا المخطوط هو توفير بروتوكول تحديد الأساس المنطقي والخطوات المتخذة للحصول على نظام التآكل عند جهد يعمل بشكل جيد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. بناء صاحب العينة
- بناء صاحب العينة من الفواصل الفولاذ المقاوم للصدأ والمسمار M3 الفولاذ المقاوم للصدأ مترابطة، والذي عقد في مكان مع الجوز سداسية M3.
- إزالة رأس المسمار الخيوط باستخدام كماشة وتلميع شريحة قطع للحفاظ على نمط الموضوع.
- عندما تكون جميع المكونات الفردية جاهزة، تجميع أصحاب الكهربائي. كل حامل القطب يحتوي على ثلاثة الفواصل انضمت معا عن طريق مسامير M3 مما أدى إلى مقبض 11.5 سم. وضع المكسرات سداسية عند تقاطع المسمار والفواصل لتأمين الاتصال.
- لحام (60/40٪ من القصدير / الرصاص) مقطع التمساح بلا أسنان على المسمار في نهاية قضيب. وهذا ضمان عقد الشركة لنعلق في وقت لاحق الكهربائي أثناء التحليل.
- مرة واحدة يتم تجميعها أصحاب الكهربائي، وتطبيق العديد من الدروع ورنيش وقفة قبالة (تسرب كهربائي) لمنع قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ من تآكل في حين منغمسين في غرفة التآكل.
- إخضاع جميع أصحاب الكهربائي مع العينات التي تعلق على مقطع التمساح إلى غطاء الدخان قبل الطلاء. وضع حقنة 20 مل في غطاء الدخان. استخدام حقنة لجمع ورنيش وقفة قبالة.
- بدوره على غطاء الدخان وصب ورنيش وقفة قبالة في وعاء زجاجي صغير. سحب 10 مل من إيقاف إيقاف ورنيش في حقنة ومعطف سطح أصحاب الكهربائي. تأكد من عدم تغطية عينة اختبار، والتي سوف يتم تحليلها للتآكل.
- معطف من نصف كل حامل الكهربائي ومكان في غطاء الدخان حتى يجف قبل طلاء النصف الآخر. وهذا سوف يساعد الحصول على كامل معطف مختومة جيدا دون الإضرار المناطق لتكون مغلفة. ضمان أنه خلال مرحلة التجفيف، والمناطق المغلفة حديثا لا تلمس الأسطح الأخرى، لأن هذا سوف تدمر طبقة تطبيقها.
- وضع أصحاب الكهربائي في موقع مرتفع خلال تجفيف مع أي اتصال إلى أي السطوح. معطف الأقطاب بسرعة بسبب التصلب السريع للورنيش وقفة قبالة.هذا يكمل الطبقة الأولى.
- الجاف مرة واحدة، كرر العملية للحصول على 3 طبقات على طول المنطقة بأكملها.
- قبل الشروع في المدى التآكل، وترك أصحاب لتجف لمدة 24 ساعة بعد الانتهاء من معطف النهائي. تحدث عن عمليات الطلاء على RT، ليس هناك حاجة لتسخين أو تبريد الخطوات على الرغم من أنها قد تعجل / يتباطأ عملية المعالجة.
- صنع قفص فاراداي
- بناء قفص فاراداي بواسطة طلاء اثنين من الأوعية البلاستيكية من نفس الحجم مع 4 طبقات من رقائق الألومنيوم لتغطية جميع الجوانب.
- قطع اثنين من الثقوب الصغيرة من على حافة الحاوية البلاستيكية العليا للسماح للاتصال القطب إلى potentiostat وخط النيتروجين إلى خزان نيتروجين بالمرور. تصميم انقسام قفص فاراداي يسمح المكون العلوي لإزالتها في نهاية شوط دون الحاجة إلى استبدال الجزء السفلي السكن الخزان.
- تناسب المقصورة الخارجية (غرفة الماء) في قفص فاراداي. اوراقالبريد النصف الثاني إلى جانب ومكان على أعلى المقصورة أقل فقط عندما تم اغلاق السفينة التآكل (في وقت لاحق الداخلي).
2. تنظيف الأواني الزجاجية
- تنظيف السفينة التآكل (700 مل أسطواني قارورة) قبل كل تشغيل للتآكل. فرك السفينة مع المنظفات المنزلية ويشطف جيدا بماء الصنبور. كرر هذه الخطوة 3 مرات.
- شطف السفينة التآكل 3 مرات مع الماء (DI) غير المتأينة المياه لإزالة الملوثات المحتملة الموجودة في مياه الحنفية.
- مرة واحدة الشطف بالماء DI اكتمال صب 300 مل من الايثانول 95٪ في الإناء التآكل وتحوم حول الاتصال بجميع الأسطح الداخلية. من اجل الخروج من الإيثانول وكرر هذه الخطوة 3 مرات.
- ترك السفينة التآكل تحت الدخان غطاء محرك السيارة لمدة 30 دقيقة للسماح لجميع من الإيثانول لتتبخر تماما.
- خذ نظيفة، سفينة تآكل الجافة وشطفه مع بالكهرباء التي سيتم استخدامها على المدى التآكل. لهمنظمة العمل ضد الجوع شطف ملء السفينة التآكل مع 200 مل من بالكهرباء وتكرار هذا الإجراء 3 مرات. لهذه الدراسة، وشطف السفينة التآكل مع الفوسفات مخزنة المالحة (PBS). المادة الكيميائية المكياج من (10 لتر) بالكهرباء المستخدمة في برنامج تلفزيوني هو 80 جم كلوريد الصوديوم، 11.5 غ نا 2 هبو 4، 2 ز بوكل و 2 ز KHPO 4.
- بعد شطف، وملء وعاء للتآكل مع الحجم المطلوب من برنامج تلفزيوني على استعداد للتفاعل.
3. الإعداد للجهاز
- المشبك سخان مع نظام التداول يحمل في ثناياه عوامل إلى جانب مقصورة الخارجي باستخدام المشبك. حجم مقصورة الخارجي يجب أن يكون حوالي 30 سم × 20 سم × 20 سم ومصنوع من الزجاج إما أو البوليمر لتكون قادرة على السكن السفينة تآكل أصغر ونظام تدفئة.
- ملء المقصورة الخارجية مع الاستفادة من المياه حتى مستوى المياه أعلى من ارتفاع الأقطاب علقت داخل الوعاء التآكل. حجرة صغيرةهي سفينة التآكل (الموصوفة سابقا في القسم 2).
- ختم السفينة التآكل مع كوب رد فعل الغطاء وتضييق لضمان ختم ماء. غطاء غرفة يوفر ست نقاط دخول لجهاز التجريبية والقياس.
- تعليق ميزان حرارة من واحدة من نقاط دخول الغطاء رد فعل على تقديم قراءة لدرجة الحرارة داخل الخلية التآكل. تعليق جميع الأقطاب الثلاثة من الغطاء باستخدام نقاط دخول 3 أخرى. استخدام تترافلوروإيثيلين (PTFE) الشريط لتأمين ختم كل اتصال.
- استخدام تكوين ثلاثة الكهربائي، التي تتألف من إشارة، ومكافحة، ومسرى العمل. القطب العمل هو المسمار الصلب المقاوم للصدأ (عينة قيد التحليل). قبل إدخال القطب في الإناء التآكل، ويمسح مع الايثانول 80٪ غارقة مسح وضعها في كوب زجاجي مملوء 100 مل من برنامج تلفزيوني.
- استخدام دبوس اتصال إرفاق أصحاب الكهربائي على الحمالات الكهربائي. تناسب electrodالحمالات الإلكترونية في نقاط الدخول من غطاء السفينة التآكل و.
- وضع قطب كهربائي يعمل مركزيا مع العداد والمرجعية القطب تعليقهم من أي من الجانبين. ختم نقطة دخول الزجاج والحمالات التآكل باستخدام الشريط PTFE.
- لالقطب إشارة، استخدام معيار جي / أجكل. لالقطب المضاد، واستخدام شبكة البلاتين التي كانت عازمة فضفاضة للالتفاف حول العينة تحت الاختبار (العمل القطب).
- ملء القطب حج / أجكل مع 3 M بوكل باستخدام ماصة. بعد الاستخدام المكثف والتغيير وإعادة ملء حج حج / الكلورين. للقيام بذلك الافراج عن غيض من القطب إلى تفريغه السائل في وعاء جمع كوب صغير (كوب). مرة واحدة فقط والحل هو إزالة إدراج غيض وملء مع 3 M بوكل.
- استخدام الشريط على جميع التقاطعات لضمان مختومة الغرفة بأكملها.
- مرة واحدة وختم الغرفة مع كل أقطاب كهربية وضعت داخل السفينة التآكل، وضبط درجة الحرارة إلى 37 درجة مئوية، وفتح النيتروجين صمام خفة دمها معدل التدفق من 150 سم 3 / دقيقة. ترك في درجة الحرارة والنيتروجين على التوالي لمدة 60 دقيقة قبل إجراء التشغيل. الاحتفاظ النيتروجين تشغيل لمدة التجربة.
4. تشغيل التآكل الاختبار
- فتح حزمة البرامج الكهروكيميائية، والوصل مع potentiostat USB التي تسيطر عليها.
- جعل التوصيلات الكهربائية بين potentiostat و3 أقطاب ثم تتحول potentiostat جرا.
- فتح واستخدام "عرض قياس" لعرض قراءات الحاليين والمحتملين من بيئة تآكل. خلال مرحلة مفتوحة إمكانيات الدائرة (OCP) حيث لا إمكانية التعلية وبعد تطبيق القراءة الحالية بين عمل (الإمكانات الإيجابية) ومكافحة (سلبي) القطب حوالي (0 ± 0.01) أمبير. الختم غير لائق من الغرفة مع الشريط PTFE يمكن أن يسبب التقلبات في القراءة الحالية نظرا للغرفة التي الغازي مع غاز النيتروجين لإزالة جزيئات الأكسجين.
- اترك العينة لكي تتوازن والاستقرار داخل بيئة سفينة التآكل. المدة الزمنية لهذا تختلف (1-6 ساعة) وتعتمد على المواد. مراقبة إمكانية استخدام طريقة العرض قياس لتحديد ما إذا تم التوصل إلى شروط استقرت. واحتمال أن تكون ثابتة مع عدم وجود تقلبات عندما يتم التوصل إلى ظروف مستقرة.
- بعد التوصل إلى ظروف مستقرة، بدء تشغيل التآكل. ولكن قبل هذا يمكن القيام به، وملء في "برنامج تآكل" و "voltammetry دوري (CV)" شروط استخدام قالب الهيكل العظمي التي توفرها البرامج التحليلية.
- حدد إجراء القياس الفولطي potentiostat دوري داخل عرض برنامج الإعداد من علامة التبويب الداخلي.
- تمكين المعلمات التالية لأخذ عينات على المدى التآكل: الوقت، والعمل القطب (WE) المحتملة، والحالية على المدى التآكل.
- حدد الخيار لأتمتة النطاق الحالي. تعيين أعلى الحالية في مجموعة ليكون 10 أمبير، وأدنى الحالية في صانجى أن يكون 10 غ لدينا.
- ضمان السيطرة النهائية اختيار قطع من خلال الإمكانات من خلال وضع "دورة الوراء" المعلمة إلى 0.8 فولت للسماح للحلقة التباطؤ لإكمال.
- تسجيل OCP من وجهة النظر قياس في مربع النص معلمة OCP. تحديد بداية محتملة 100 بالسيارات أقل من قيمة الفوسفاط سجلت. تعيين إمكانية قمة الرأس العلوي إلى 800 فولت، وانخفاض قمة الرأس إلى 100 فولت دون إمكانية بدء وتوقف القدرة على 100 فولت دون أدنى احتمال قمة الرأس. تعيين معدل المسح إلى 0.001 V / ثانية واحتمال خطوة إلى 0.0024 V / ثانية. الآن اضغط على بدء.
5. بعد الانتهاء من تشغيل التآكل
ملاحظة: بعد الانتهاء من التآكل تشغيل يظهر مسح الاستقطاب داخل وجهة نظر التحليل من البرنامج. لكل الاستقطاب تشغيل يسرد وجهة نظر مقدم المكتب الشريف للفوسفاط، ومؤامرة للE مقابل طن وسلم السيرة الذاتية التي هي قطعة من E مقابل دخول (ط).
- داخل كل مؤامرة لالحبر، وتحديد الترشيح الداخلي من نقاط البيانات، Tafel الاستقراء، وخيارات المؤامرة. توسيع كل وصلة عرض لإظهار المعلمات مختلفة من الفائدة، والتي تشكل مجتمعة المعلمات الكهروكيميائية. الفحص الاستقطاب (الكثافة الحالية مقابل المحتملة)، يحدد إمكانية فتح الدائرة، وتأليب المحتملة (حفرة E) وإمكانية الحماية (E الموالية).
- جدولة وانوديك والثوابت Tafel الكاثودية، ومعدل التآكل، وتآكل الحالية، والكثافة الحالية للتآكل، واحتمال بداية، وإمكانات نهاية تحت معدل التآكل باستخدام الرابط المنحدر Tafel.
6. إزالة عينة من حامل الكهربائي
- إعداد 3 الجرار الصغيرة من 50 مل مع ثنائي كلورو ميثان تحت غطاء الدخان.
- إزالة العينات التي تم فحصها من أصحاب القطب بغمر الطرف الأدنى من حامل في ثنائي كلورو ميثان لمدة 30 دقيقة داخل الدخان غطاء محرك السيارة.
- مرة واحدة منفصلة، وضع العينة في جرة القادمة منثنائي كلورو ميثان ويترك لمدة 15 دقيقة. كرر هذه العملية مع شطف الثالث والأخير للتخلص من أي طلاء الزائد على أقسام مرفق من العينة.
- مسح تسرب المتبقية من مقطع والعينة وشطف أخيرا بالماء DI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
في ختام هذا الإجراء في المختبر نظام التآكل هو الإعداد لإجراء دراسات التآكل. تم اعتماد إجراءات معينة مثل تنظيف السفينة التآكل وقفص فاراداي في بروتوكول لتحسين أداء الضوضاء. المفهوم الأساسي للمسح الاستقطاب جيد هو تحديد الظروف الكهربائية المادي للمادة توفير معلومات قيمة لفهم قابلية للتآكل من مادة معدنية. الإجراء وبروتوكول أمر بالغ الأهمية لتحقيق نتائج موثوقة وقابلة للتكرار. الحصول على المعلومات التي أمثل يمكن أن تساعد بعض المشاكل التي يمكن أن تحدث أثناء الاستخدام، يتم تحديدها، وأضاف ضمن الإجراء الحالي. أنتجت عدم معايرة نظام موجود مسبقا مسح الاستقطاب (الشكل 1). ويظهر هذا المسح عبارة عن مجموعة من النقاط المتناثرة، التي لا تسمح مباشرة تحديد كوند الكهربائية البدنيitions من المواد تخضع للفحص. كان تحديد OCP غير عملي والتآكل أو repassivation إمكانات يصعب قراءتها. وتضمنت أخطاء وجدت مع الإعداد موجودة من قبل مسح الاستقطاب التي لم تصل القدرة القصوى وقطعت قبل الأوان بسبب مستويات الضوضاء العالية. ثانيا الفحص خلال مرحلة تسجيل حية عرضت التذبذبات، والتي يمكن من المحتمل أن تكون بسبب عدم الاستقرار أو ارتفاع مستويات الضوضاء. وشوهدت التذبذبات خلال الفترة السابقة نتيجة لعدم الاستقرار. لن أخيرا مسح متتالية لم يحقق نتائج استنساخه مما يجعل من المستحيل تحديد الخصائص الكهربائية المادي لمادة معينة.
الشكل 1. مسح استقطاب عينة Nitanol بعد خضوعه لعملية الاستقطاب potentiostatic كهروديناميكي. ويبين هذا الرقم مؤامرة صاخبة عشرفي لا يوفر التفسير الدقيق للمعلمات التآكل. الرجاء انقر هنا لعرض النسخة الأصلية من هذا الرقم.
وتقدم تحسنا في الأداء الضوضاء في (الشكل 2). يظهر الفحص اتجاه الأمام وعكس المسح الضوئي ويحدد النقطة التي لوحظت في إمكانية حماية (E الموالية) وتأليب المحتملة (حفرة E). المؤامرة هي نظيفة دون أي ضجيج أو التناقض عبر الاجتياح كامل والسماح للمجموعة كاملة التي يتعين مراعاتها نظيفة. يتم عكس حلقة التباطؤ في إمكانات مجموعة ويعود إلى اعتراض منحنى انوديك، وتحديد إمكانية الحماية. الفحص الاستقطاب وTafel المؤامرة هي المخرجات، والتي توفر الثوابت الأساسية المطلوبة. ويتم تحديد هذه المعايير من الفحص الاستقطاب، وبالتالي هفجي النظام الذي يوفر المسح الضوئي عالية الجودة والتي هي قابلة للتكرار وموثوق بها المهم قبل تحديد المعايير التي يمكن استقراء.
الشكل 2. مسح الاستقطاب من الفولاذ المقاوم للصدأ 316. هذا هو مؤامرة واضحة تشبه مسح الاستقطاب التالية التآكل حيث المعلمات من الفائدة يمكن اكتشافه بسهولة. الرجاء انقر هنا لعرض النسخة الأصلية من هذا الرقم.
وقد أجريت دراسة لتحليل التغيرات في تضاريس سطح مسامير معدنية التالية تأليب التآكل. وبلغت قيمة E المراسل يعني الحصول عليها من الدراسة (-0.414 ± 0.05) خامسا متوسط تأليب إمكانية العينات كان (0.49 ± 0.12) الخامس، الذي كان خفة دمهين المنطقة النشطة من منحنى الاستقطاب. كانت إمكانات يعني حماية العينات (-0.16 ± 0.02) خامسا كل المسمار شكلت حفر المحلية على طول سطح تأكيد النتائج من الصور العيانية تظهر التغييرات تضاريس مفصلة ويرجع ذلك إلى تشكيل حفر والتغييرات داخل الحفر (الشكل 3). الكمي لتضاريس سطح المادة يدل على أن خشونة من المواد انخفضت مثل خشونة سطح الشاملة. من المسامير R كان (159.9 ± 7.3) ميكرون (غير متآكلة) و (124.7 ± 18.3) ميكرون (تآكل). كان R أقل بكثير (ع = 0.02) لعينة تآكل مقارنة مع غير متآكلة. متوسط أقصى ارتفاع R ض كونها (469.3 ± 16.5) ميكرون (غير متآكلة) و (683.2 ± 85.8) ميكرون (تآكل) يحدد فرق معنوي (p = 0.04) لاختلاف الارتفاع بين عينة متآكلة وغير متآكلة. الحد الأقصى heig متوسطتم تخفيض حزب التحرير (R ر) لغير متآكلة-في (502.61 ± 51.2) ميكرون بالمقارنة مع مسامير المتآكلة في (592.23 ± 119.7) ميكرون.
الشكل 3. صور من profilometer البصرية التي تظهر المترجمة للتآكل على سطح مترابطة. تم الكشف عن تآكل سواء في الأودية والأحواض من السطح. وقد تحقق الملاحظة البصرية لتأليب التآكل بنجاح الإعداد للتآكل. الرجاء انقر هنا لعرض النسخة الأصلية من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وأظهرت مسح الاستقطاب التي تنتج من العينات الفولاذ المقاوم للصدأ المؤامرات المستمرة نظيفة الربط مع بالاشعة ينظر في الأدب يدل على نظام تآكل يعمل بشكل جيد والتي هي على حد سواء موثوقة واستنساخه 29. يتم التعرف على استنساخ ضعف إمكانات تأليب عند جهد مع انتشار بضع مئات من بالميليفولت، مع تأليب الوجود المحتمل تتميز عملية العشوائية 29. ومن المقرر عادة لمتغيرات درجة الحرارة، ومحتوى هاليد والمحتملين (V) هذا. وبالتالي فإن الاختلاف أصغر تم الحصول عليها في البريد المراسل من الإعداد العملي يدل على البروتوكول والتعديلات المذكورة أعلاه بعد أن تحسنت الإعداد في المختبر.
وكانت الخطوة الحاسمة في الإجراء إلى إيجاد بيئة مستقرة داخل وعاء التفاعل والحد من الضوضاء. إنشاء ويلي خطوات محددة لتنظيف وعاء التفاعل قبل كل شوط تحسن النتائج والعلاقات العامةovided قراءات استنساخه وموثوق بها. الملوثات داخل بالكهرباء يمكن أن يغير البيئة التآكل واستجابة للمادة للتآكل، مما تسبب اختلافات في النتائج. تم العثور على التقليل من هذا أن يكون خطوة حاسمة في البروتوكول. إجراءات التنظيف في مكان الأقطاب والتآكل سفينة إزالة الشوائب المحتملة، والتي يمكن أن يكون عاملا مساهما في التناقضات التي شوهدت في السابق.
وكانت الخطوة الثانية الحاسمة ضمن الإجراء لتوفير درع الكهربائية لأصحاب عينة للقضاء على أي اتصال معدن داخل الغرفة. وكانت أهمية يحمي أصحاب المعدن تماما من أي التوصيل الكهربي لمنع التدخل المعادن الخارجية. دون عزل العينة المعدنية تحت الاختبار من أي شكل آخر من أنواع المعادن تحليل التآكل لا يمكن أن توفر قراءات دقيقة للعينة الاختبار. إذا لم يتم المغلفة أصحاب بشكل صحيح وسوف تتآكل. إذا نيوسوينظر osion على المكونات المعدنية التي لا تخضع للفحص القراءات لا يمكن أن تستخدم للتحليل وستكون هناك حاجة ترشيح نفسه مرة اخرى.
في البداية الفحص خلال مرحلة تسجيل حية عرضت التذبذبات، والتي يمكن من المحتمل أن تكون بسبب عدم الاستقرار أو مستوى الضوضاء العالية. وشوهدت التذبذبات خلال الفترة السابقة نتيجة لعدم الاستقرار. ويرجع ذلك إلى الفشل في potentiostat للحفاظ على السيطرة على الخلايا المحتملة 30. التذبذبات نظرا لمستوى الضوضاء العالية يمكن أن يكون من مصادر خارجية، والتي تتطلب قدرا من الترشيح. وكان المفتاح لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لتوصيل المكثفات القرص السيراميك بين الشوارد ومكافحة الكهربائي. تدرج المكثفات قمع عموما إلى بالتناوب مرشحات خط الحالية لقمع الكهرومغناطيسية أو تداخل الترددات الراديوية وكذلك الحد من الضوضاء التبديل الكهربائية والتي تنتج عادة من قبل الأجهزة الكهربائية / الإلكترونية. أربعة مقادير مختلفة من السيراميك كابااستخدمت citors لتحليل من الضوضاء قمع فعالية على منحنى الاستقطاب، بدءا 0،001-1 μF. مكثف 0.1 μF ممهدة منحنى الاستقطاب بشكل كبير. قمعت كل الضجيج. إزالة جميع المسامير وجدت في المسح الأصلية. وأشارت النتائج التجريبية أن الحث يبدأ في خفض فعالية قمع ضجيج مكثف 1 μF، في حين لا تؤثر على 0.1 μF في مدى التردد من الضوضاء الحالي.
والتآكل عند جهد توفر في المختبر تآكل نظام الاختبار للمواد في البيئات التي تسيطر عليها. ويمكن تقييم قدرة التآكل والمواد في أعقاب أي شكل من أشكال التلاعب التي أدخلت على المواد. وتحليل التآكل لديها القدرة على التحكم في معايير مختلفة توفر مزيد من الفحص وتحليل التغيرات تآكل في المواد المعدنية. البروتوكول المقترح على حد سواء القيود والفوائد. وتكمن أهمية هذا اجتمعتهود بالنسبة إلى أساليب أخرى هو التكلفة المنخفضة نسبيا وعملية سريعة لإجراء تحليل 1،4،5 متطورة. بروتوكول سيوفر مصدرا موثوقا للالفحوصات المخبرية التي ستجرى. ولكن وجود قيود على البروتوكول هو عدد محدود من عينات الموازية التي يمكن اختبارها عند نقطة واحدة. الإعداد لا يوفر سوى نموذج واحد لكل اختبار، والتي سوف يطيل وقت الاختبار لعدد كبير من العينات.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Potentiostat | Metrohm | PGSTAT101 | |
| Ag/AgCl reference electrode, shielded | Metrohm | 6.0729.100 | |
| Electrode shaft | Metrohm | 6.1241.060 | |
| Polisher Forcipol 1v | Metkon | 3602 | |
| Clindrical flask 700 ml | SciLabware | FR700F | |
| Reaction lid | SciLabware | MAF2/41 | |
| Dichloromethane | Sigma-Aldrich | MKBR7629V | Use under a fumehood. Wear protective clothing. |
| Thermo / HAAKE D Series Immersion Circulators | Haake |
References
- Isaacs, H. S. Aspects of corrosion from the ECS Publications. J. Electrochem. Soc. 149 (12), 85-87 (2002).
- Fontana, M. G., Greene, N. D. Corrosion Engineering. , 2nd edn, McGraw-Hill, NY, USA. (1978).
- Pourbaix, M. Electrochemical corrosion of metallic biomaterials. Biomaterials. 5 (3), 122-134 (1984).
- Rechnitz, G. A. Controlled-Potential Analysis. , Pergamon Press Inc. New York. (1963).
- Silverman, D. C. Chapter 68. Uhlig's Corrosion Handbook. Revie, R. W. , John Wiley and Sons Inc. (2000).
- Gurappa, I. Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions. Mater Charact. 49 (1), 73-79 (2002).
- Antoniou, J., et al. 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. J Bone Joint Surg Am. 90, Suppl 3. 142-148 (2008).
- Billi, F., Campbell, P. Nanotoxicology of metal wear particles in total joint arthroplasty: a review of current concepts. J Appl Biomater Funct Mater. 8 (1), 1-6 (2010).
- Bradberry, S. M., Wilkinson, J. M., Ferner, R. E. Systemic toxicity related to metal hip prostheses. Clin Toxicol (Phila). 52 (8), 837-847 (2014).
- Davda, K., Lali, F. V., Sampson, B., Skinner, J. A., Hart, A. J. An analysis of metal ion levels in the joint fluid of symptomatic patients with metal-on-metal hip replacements. J Bone Joint Surg Br. 93 (6), 738-745 (2011).
- Clarke, M. T., Lee, P. T., Arora, A., Villar, R. N. Levels of metal ions after small and large diameter metal-on-metal hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Br. 85 (6), 913-917 (2003).
- Brown, S. A., Hughes, P. J., Merritt, K. In vitro studies of fretting corrosion of orthopaedic materials. J Orthop Res. 6 (4), 572-579 (1988).
- Bryant, M., et al. Characterisation of the surface topography, tomography and chemistry of fretting corrosion product found on retrieved polished femoral stems. J Mech Behav Biomed Mater. 32, 321-334 (2014).
- Jantzen, C., Jørgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties. A literature review. Acta Orthopaedica. 84 (3), 229-236 (2013).
- Campbell, P., et al. Histological Features of Pseudotumor-like Tissues From Metal-on-Metal Hips. Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2321-2327 (2010).
- Cook, S. D., et al. The in vivo performance of 250 internal fixation devices: a follow-up study. Biomaterials. 8 (3), 177-184 (1987).
- Cooper, H. J., Urban, R. M., Wixson, R. L., Meneghini, R. M., Jacobs, J. J. Adverse local tissue reaction arising from corrosion at the femoral neck-body junction in a dual-taper stem with a cobalt-chromium modular neck. J Bone Joint Surg Am. 95 (10), 865-872 (2013).
- Langton, D. J., Sprowson, A. P., Joyce, T. J., Reed, M., Carluke, I., Partington, P., Nargol, A. V. Blood metal ion concentrations after hip resurfacing arthroplasty. J Bone Joint Surg Br. 91 (10), 1287-1295 (2009).
- Langton, D. J., Jameson, S. S., Joyce, T. J., Webb, J., Nargol, A. V. The effect of component size and orientation on the concentrations of metal ions after resurfacing arthroplasty of the hip. J Bone Joint Surg Br. 90 (9), 1143-1151 (2008).
- Daniel, J., Ziaee, H., Pradhan, C., McMinn, D. J. Six-year results of a prospective study of metal ion levels in young patients with metal-on-metal hip resurfacings. J Bone Joint Surg Br. 91 (2), 176-179 (2009).
- De Haan, R., et al. Correlation between inclination of the acetabular component and metal ion levels in metal-on-metal hip resurfacing replacement. J Bone Joint Surg Br. 90 (10), 1291-1297 (2008).
- Dijkman, M. A., de Vries, I., Mulder-Spijkerboer, H., Meulenbelt, J. Cobalt poisoning due to metal-on-metal hip implants. Ned Tijdschr Geneeskd. 156 (42), A4983 (2012).
- Fisher, J. Bioengineering reasons for the failure of metal-on-metal hip prostheses: an engineer's perspective. J Bone Joint Surg Br. 93 (8), 1001-1004 (2011).
- Goldberg, J. R., et al. A Multicenter Retrieval Study of the Taper Interfaces of Modular Hip Prostheses. Clin. Orthop. Relat. Res. (401), 149-161 (2002).
- Ingham, E., Fisher, J. Biological reactions to wear debris in total joint replacement. Proc Inst Mech Eng H. 214 (1), 21-37 (2000).
- 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. J. Biomed. Mater. Res. Res, J. .B. iomed.M. ater. 76 (1), 1533-1544 (1993).
- Browne, J. A., Bechtold, C. D., Berry, D. J., Hanssen, A. D., Lewallen, D. G. Failed metal-on-metal hip arthroplasties: a spectrum of clinical presentations and operative findings. Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2313-2320 (2010).
- Jantzen, C., Jorgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties: a literature overview. Acta Orthop. 84 (3), 229-236 (2013).
- Frangini, S., De Cristofaro, N. Analysis of galvanostatic polarisation method for determining reliable pitting potentials on stainless steels in crevice-free conditions. Corros Sci. 45 (12), 2769-2786 (2002).
- Bio-Logic. Potentiostat stability mystery explained. Application Note 4. , Available from: http://www.bio-logic.info/assets/app%20notes/Application%20note%204.pdf 1-7 (2015).
