Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Potentiodynamisk Korrosionsprovning

Published: September 4, 2016 doi: 10.3791/54351

Introduction

Elektrokemiska tekniker ger en snabb och relativt billig metod för att erhålla de elektrokemiska egenskaperna hos ett material. Dessa tekniker är huvudsakligen baserade på förmågan att detektera korrosion av en metall genom att observera svaret hos laddningsöverföringsprocess till en styrd elektrokemisk störning 1-5. Korrosion av metallimplantat i en kropp miljö är avgörande på grund av de negativa konsekvenser för biokompatibilitet och material integritet 6. Den viktigaste faktorn som bidrar till korrosion av implantat i kroppen är upplösningen av ytoxiden som leder till en ökad frisättning av metalljoner 7-11. Detta resulterar i negativa biologiska reaktioner, som kan hittas lokalt, men med potentiellt systemiska effekter som leder till för tidigt bortfall av implantatet 10,12-28.

De korrosionsegenskaper hos ett provexemplar förutspås från polariserings scan produceradeav en potentiostat. En polarisering scan möjliggör extrapolering av de kinetiska och korrosions parametrar för ett metallsubstrat. Under en genomsökning, kan oxidation eller reduktion av en elektroaktiva arter begränsas av laddningsöverföring och förflyttning av reaktanter eller produkter. Dessa faktorer är alla inkapslade av polarisationen scanning; därför vikten av att ha ett system som producerar en tillförlitlig och repeterbar polarisering skanna över flera cykler är av stor betydelse. Tyngdpunkten i detta manuskript är att tillhandahålla ett protokoll som identifierar den logiska och åtgärder vidtas för att få en väl fungerande potentiodynamisk korrosionssystemet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Konstruktion av provhållaren

  1. Konstruera provhållaren från distanser i rostfritt stål och en M3 rostfritt stål skruv, som hålls på plats med en M3 sexkantsmutter.
  2. Ta bort huvudet av den gängade skruven med en tång och polera den kapade segmentet för att upprätthålla trådmönstret.
  3. När alla enskilda komponenter är redo, montera elektrodhållare. Varje elektrodhållare innehåller tre distanser sammanfogade av M3 skruvar vilket resulterar i en 11,5 cm handtag. Placera de hexagonala muttrarna vid förbindelsen mellan skruven och distansorgan för att låsa anslutningen.
  4. Lod (60/40% Sn / Pb) en tandlös krokodilklämma på skruven vid änden av stången. Detta kommer att säkerställa ett fast grepp för att sedan fästa elektroden under analysen.
  5. När elektrodhållare monteras, applicera flera skikt av stopp lack (elektrisk tätningsmedel) för att förhindra stavarna rostfritt stål korroderar medan nedsänkt i korrosionskammaren.
    1. Placera alla elektrodhållare med proverna är knutna till krokodilklämman i ett dragskåp före beläggning. Placera en 20 ml spruta in i dragskåpet. Använd sprutan för att samla in stopp-off lack.
    2. Slå på dragskåp och häll stopp-off lack i en liten glasburk. Dra 10 ml stopp-off lack i sprutan och belägga ytan av elektrodhållare. Se till att inte täcka provet, som kommer att analyseras för korrosion.
    3. Coat hälften av varje elektrodhållare och plats i dragskåp torka innan beläggning den andra halvan. Detta kommer att hjälpa till att erhålla en komplett väl tätad päls utan att skada de områden som skall beläggas. Se till att under torkningsfasen, behöver de nyligen belagda regionerna inte röra andra ytor, eftersom detta kommer att förstöra applicerade beläggningen.
    4. Placera elektrodhållare i ett högt läge under torkning utan kontakt med någon yta. Belägga elektroderna snabbt på grund av den snabba stelningen av stopp-off-lack.Detta avslutar det första skiktet.
    5. När torr, upprepa processen för att erhålla 3 skikt längs hela området.
  6. Innan korrosions sikt lämna innehavarna torka under 24 timmar efter det att den sista lagret. Alla beläggningsprocesser inträffar vid RT, är ingen värme eller kylningssteg krävs även om de kan accelerera / bromsa härdningsprocessen.
  7. Att göra en Faradays bur
    1. Konstruera en Faraday bur genom att belägga två plastbehållare av samma storlek med 4 skikt av aluminiumfolie för att täcka alla sidor.
    2. Skär två små hål ut vid kanten av det övre plastbehållare för att tillåta elektroden anslutningen till potentiostat och kvävgasledning till kvävetanken att passera igenom. En delad utformning av Faradays bur tillåter den övre komponenten som skall avlägsnas vid slutet av en körning utan att behöva byta ut den nedre sektionen inrymmer tanken.
    3. Montera det yttre facket (vattenbehållaren) i Faradays bur. leave den andra halvan åt sidan och plats på toppen av den undre avdelningen endast när korrosions kärlet har förslutits (senare i förfarandet).

2. Rengöring av glasvaror

  1. Rengör korrosionskärlet (700 ml bägare) före varje korrosions körning. Skrubba fartyg med diskmedel och skölj noga med kranvatten. Upprepa detta steg 3 gånger.
  2. Skölj korrosionskärlet 3 gånger med avjoniserat vatten (DI) vatten för att avlägsna eventuella föroreningar som finns i kranvatten.
  3. Gång sköljning med Dl-vatten är fullbordad häll 300 ml 95% etanol i korrosionskärlet och snurra runt för att kontakta alla inre ytor. Häll ut etanolen och upprepa detta steg 3 gånger.
  4. Låt korrosionskärl under en rök-huva för 30 minuter för att tillåta alla av etanolen helt avdunsta.
  5. Ta den rena, torra korrosionskärlet och skölj den med elektrolyten som kommer att användas för korrosions körningen. för each skölja fylla korrosions fartyg med 200 ml av elektrolyten och upprepa proceduren 3 gånger. För denna studie, skölj korrosionskärlet med fosfatbuffrad saltlösning (PBS). Den kemiska sammansättningen av den PBS (10 L) elektrolyt används genomgående är 80 g NaCl, 11,5 g Na 2 HPO 4, 2 g KCl och 2 g KHPO 4.
  6. Efter sköljningen, fyll korrosionskärlet med den erfordrade volymen av PBS redo för reaktionen.

3. Inställning av apparat

  1. Klämma en värmare med ett inbyggt cirkulationssystem vid sidan av det yttre facket med användning av en klämma. Storleken på det yttre facket måste vara ca 30 cm x 20 cm x 20 cm och framställda av antingen glas eller polymer för att vara i stånd att bostäder den mindre korrosionskärlet och värmesystemet.
  2. Fylla det yttre facket med kranvatten tills nivån av vatten är högre än höjden av de suspenderade elektroder inom korrosionskärlet. Det mindre facketär korrosionskärlet (tidigare beskrivits i avsnitt 2).
  3. Täta korrosions fartyg med en reaktionsglaslock och klämma för att säkerställa en vattentät tätning. Locket av kammaren ger sex startpunkter för experimentell och mätanordning.
  4. Suspendera en termometer från en av punkterna i lockets reaktionsinmatning för att tillhandahålla en avläsning av temperaturen i korrosionscellen. Avbryta alla tre elektroderna från locket med hjälp av andra 3 infarterna. Använd polytetrafluoretylen (PTFE) tejp för att fästa tätningen av varje anslutning.
  5. Använd en tre-elektrodkonfiguration som består av en referens, räknare, och arbetselektrod. Arbetselektroden är av rostfritt stål skruv (exemplaret under analys). Innan du sätter elektroden i korrosionskärlet, torka med en 80% etanol indränkt torka och plats i en glasbägare fylld med 100 ml PBS.
  6. Använd en anslutningsstift för att fästa elektrodhållare på elektrod hängslen. Montera electrode hängslen i punkterna korrosions fartygets lock inträde.
  7. Placera arbetselektrod centralt med disken och referenselektroden är upphängd från båda sidor. Täta glasingångspunkt och korrosions hängslen använder PTFE-tejp.
  8. För referenselektrod, använd en standard Ag / AgCl. För motelektroden, använda en platina mesh som var löst böjd att linda runt provet som testas (arbetselektrod).
  9. Fylla Ag / AgCl-elektrod med 3 M KCl med användning av en pipett. Efter omfattande användning, förändring och fylla på Ag Ag / Cl. För att göra den här versionen spetsen på elektroden för att tömma ut vätskan i ett litet glas uppsamlingskärl (bägare). När all lösning avlägsnas in spetsen och fyll med 3 M KCl.
  10. Använd tejp på alla korsningar för att säkerställa att hela kammaren är förseglad.
  11. När kammaren är förseglad med alla elektroder placerade inuti korrosionskärlet, ställa in temperaturen till 37 ° C och öppna kväveventil witha flödeshastighet av 150 cm 3 / min. Låt temperaturen och kväve kör under 60 minuter innan en körning. Hålla kväve rinnande under hela experimentet.

4. Kör Korrosionstest

  1. Öppna elektroprogramvarupaketet, som samverkar med USB styrd potentiostat.
  2. Gör elektriska anslutningar mellan potentiostat och 3 elektroderna och sedan slå på potentiostat på.
  3. Öppna och använda "mätvy" för att visa de potentiella och nuvarande avläsningar av korrosionsmiljö. Under den öppna kretspotentialen (OCP) fas där ingen ramp potential ännu tillämpat nuvarande läsning mellan arbets (positiv potential) och räknare (negativ) elektrod är omkring (0 ± 0,01) iA. Felaktig tätning av kammaren med PTFE-tejp kan orsaka svängningar i den aktuella behandlingen på grund av att den kammare är luftad med kvävgas för avlägsnande av syremolekyler.
  4. Lämnaprov till jämvikt och stabilisera inom korrosionskärlet miljön. Tidsvaraktigheten för detta varierar (1 till 6 h) och är beroende av materialet. Övervaka potential med hjälp av mätning för att avgöra om stabila förhållanden uppnås. Potentialen kommer att vara konstant utan variationer när stabila förhållanden uppnås.
  5. Efter stabila förhållanden uppnås, startar korrosion körningen. Men innan detta kan ske, fyll i "korrosions programmet" och "cyklisk voltametri (CV)" förhållanden med användning av skelettet mallen genom analytisk mjukvara.
  6. Välj den cykliska voltammetri potentiostat förfarande inom installations utsikten från fliken förfarande.
  7. Aktivera följande parametrar som skall provtas för korrosions run: tiden, arbetselektrod (WE) potential, och ström för korrosions körningen.
  8. Välj alternativet för att automatisera det aktuella området. Ställ in högsta strömmen i området att vara 10 mA, och den lägsta strömmen i range att vara 10 nA för WE.
  9. Säkerställa den slutliga cut-off urval styrs genom potentialen genom att ställa in "cykel tillbaka" parameter till 0,8 mV för att tillåta hysteresslingan att slutföra.
  10. Anteckna OCP från mätningen vy i OCP parametern textrutan. Ställ startpotentialen 100 mV under det registrerade OCP värde. Ställ den övre vertex potential till 800 mV, desto lägre vertex till 100 mV under startpotentialen och stopp potential till 100 mV under den nedre vertex potential. Ställ in svephastighet till 0,001 V / sek och steget potential 0,0024 V / sek. Nu Tryck på start.

5. Efter slutförandet av Korrosions Run

Obs: Efter slutförandet av korrosions köra polarisationen scan visas inom analys vy av programvaran. För varje polarisation kör presentatören vy listar OCP, tomten för E vs t och CV trappan som är en kurva av E vs Log (i).

  1. Inom varje tomt lbläck, bestämma inre filtrering av datapunkterna, Tafel extrapolering, och tomt alternativ. Expandera varje länk presenteras för att visa olika parametrar av intresse, som tillsammans bildar de elektrokemiska parametrar. Polariseringen scan (strömtäthet jämfört med potential) bestämmer den öppna kretspotentialen, pitting potential (E grop) och skyddspotentialen (E pro).
  2. Tabulera de anodiska och katodiska Tafel konstanter, korrosionshastigheten, korrosionsströmmen, korrosionsströmtäthet, startpotential, och slutpotential under korrosionshastighet med hjälp av Tafel lutning länken.

6. Ta bort prov från elektrodhållaren

  1. Förbereda 3 små burkar av 50 ml med diklormetan under dragskåpet.
  2. Ta bort testade proven från de elektrodhållare genom nedsänkning av nedre änden av hållaren i diklormetan under 30 minuter inuti en fume-huva.
  3. När fristående, placera provet i nästa burkdiklormetan och låt stå i 15 minuter. Upprepa denna process med den tredje och sista sköljningen för att bli av med överflödigt beläggning på fäst delar av provet.
  4. Torka återstående tätningsmedlet från klippet och provet och slutligen skölj med avjoniserat vatten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vid slutet av förfarandet ett in vitro korrosions systemet är inställt att utföra korrosionsstudier. Särskilda förfaranden såsom rengöring av korrosionskärlet och Faradays bur infördes i protokollet för att förbättra brusprestanda. Det grundläggande konceptet med en bra polarisering scan är att identifiera de elektrofysikaliska förhållandena i material som ger värdefull information för att förstå korrosions känsligheten av ett metalliskt material. Tillvägagångssättet och protokoll är avgörande för att uppnå tillförlitliga och reproducerbara resultat. Få information om vilka optimeringar kan hjälpa vissa problem som kan uppstå vid användning, identifieras och läggs in i det nuvarande förfarandet. Den tidigare icke-kalibrerade systemet producerat en polarisering scan (Figur 1). Detta scan visar en samling av spridda punkter, som inte direkt möjligt att bestämma den elektrofysikaliska diritions av materialet som undersöks. Identifieringen av OCP var inte praktiskt och korrosion eller repassivation potentialer är svåra att läsa. Fel hittades med existerande installationen ingår en polarisering scan som inte nådde maximal potential och var avskurna i förtid på grund av höga bullernivåer. För det andra skanningen under liveinspelning fasen uppvisade svängningar, vilket potentiellt kan bero på instabilitet eller en hög ljudnivå. Svängningar under körningen sågs som en följd av instabilitet. Slutligen varandra följande svep skulle inte ge reproducerbara resultat gör det omöjligt att bestämma elektrofysikaliska egenskaperna hos ett visst material.

Figur 1
Figur 1. polarisering genomsökning av en Nitanol prov efter att ha genomgått elektro potentiostatiska polarisering. Denna figur visar en bullrig tomt thpå inte tillhandahålla korrekt tolkning av korrosionsparametrar. Klicka här för att se den ursprungliga versionen av denna siffra.

Förbättringen i brusprestanda presenteras i (figur 2). Skanningen visar riktningen av framåt- och bakåt skannar och anger den punkt där skyddspotentialen (E pro) och pitting potential (E grop) observeras. Tomten är ren utan buller eller avvikelse över hela svepet tillåter hela området som ska observeras rent. Hysteresslingan återförs vid den inställda potential och återgår till fånga den anodiska kurvan, identifiera skyddspotentialen. Polariseringen scan och Tafel tomt är utgångarna, som ger de grundläggande parametrar som krävs. Dessa parametrar bestäms av polariserings scan, därför havning ett system som ger högkvalitativa skanningar som är reproducerbara och tillförlitliga är viktigt innan identifiera de parametrar som kan extrapoleras.

figur 2
Figur 2. En polarisering genomsökning av rostfritt stål 316. Detta är en tydlig kurva liknar en polarisering scan efter korrosion där parametrarna av intresse lätt kan upptäckas. Klicka här för att se den ursprungliga versionen av denna siffra.

En studie genomfördes för att analysera förändringar i ytan topografi metall skruvar efter gropfrätning. Medelvärdet E korr värde som erhålls från studien var (-0,414 ± 0,05) V. Den genomsnittliga pitting potential för proven var (0,49 ± 0,12) V, som var within det aktiva området av polarisationskurvan. Den genomsnittliga skyddspotentialen av proverna var (-0,16 ± 0,02) V. Varje skruv bildas lokala gropar längs ytan som bekräftar resultaten från de makroskopiska bilder som visar detaljerade topografi förändringar på grund av bildandet av gropar och förändringarna inom groparna (Figur 3). Kvantifieringen av den yttopografi av materialet visar att grovheten av materialet har minskat som den totala ytojämnhet; av skruvarna Ra var (159,9 ± 7,3) im (icke-korroderade) och (124,7 ± 18,3) im (korroderad). R a var signifikant lägre (p = 0,02) för de korroderade provet jämfört med den icke-korroderade. Den genomsnittliga maximala höjden Rz är (469,3 ± 16,5) xm (icke-korroderad) och (683,2 ± 85,8) im (korroderade) identifierar en signifikant skillnad (p = 0,04) för höjdvariation mellan ett korroderat och icke-korroderad prov. Den genomsnittliga maximala height (Rt) sänktes för icke-korroderade på (502,61 ± 51,2) im i jämförelse med korroderade skruvar (592,23 ± 119,7) im.

Figur 3
Figur 3. Bilder från den optiska profilometer som visar lokal korrosion på en gängad yta. Korrosion har upptäckts både i dalarna och dalar på ytan. Den visuella observation av gropfrätning uppnåddes framgångsrikt genom korrosions installationen. Klicka här för att se den ursprungliga versionen av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Polarisering skannar framställts av proverna av rostfritt stål uppvisade rena kontinuerliga tomter korrelerar med skanningar ses i litteraturen tyder på en väl fungerande korrosionssystem som är både pålitlig och reproducerbar 29. Dålig reproducerbarhet av potentiodynamiska gropfrätning potentialer identifieras med en spridning av några hundra millivolt, med skrovlig potential kännetecknas av en stokastisk process 29. Detta är vanligen på grund av de variabler av temperatur, halogenidhalt och potential (V); därför mindre variation som erhölls i E corr från den praktiska installationen är ett tecken på protokollet och tidigare nämnda justeringar med förbättrad inställnings in vitro.

Ett kritiskt steg i förfarandet var att skapa en stabil miljö i reaktionskärlet och minska buller. Skapa och följa specifika åtgärder för att rengöra reaktionskärlet före varje körning förbättrade resultat och provided reproducerbara och tillförlitliga avläsningar. Föroreningar inuti elektrolyten kan förändra korrosionsmiljö och responsen hos materialet mot korrosion, vilket orsakar avvikelser i resultaten. Minimera denna visade sig vara ett kritiskt steg i protokollet. Rengörings rutiner för elektroderna och korrosions fartyg avlägsna eventuella föroreningar, som kunde ha varit en bidragande orsak till skillnaderna sett tidigare.

En andra kritiska steget i förfarandet var att ge en elektro sköld för att provhållarna att eliminera eventuella metallkontakt i kammaren. Betydelsen av avskärmning innehavare metall helt från någon elektrokemisk konduktivitet var att förhindra störningar av externa metaller. Utan att isolera metall provet under test från någon annan form av metallarter korrosions analysen inte kan ge exakta avläsningar av testprovet. Om innehavarna inte är belagda korrekt kommer de att korrodera. Om corrosion kan ses på metallkomponenter som inte är föremål för undersökning avläsning kan inte användas för analys och skulle krävas en annan körning.

Initialt skanningen under liveinspelning fasen uppvisade svängningar, vilket potentiellt kan bero på instabilitet eller en hög ljudnivå. Svängningar under körningen sågs som en följd av instabilitet. Detta beror på brist av potentiostat att behålla kontrollen över cellerna potentiella 30. Svängningar på grund av en hög ljudnivå kan vara från externa källor, som kräver en viss grad av filtrering. Nyckeln till felsökning var att ansluta keramiska skivkondensatorer mellan elektrolyter och motelektroden. Undertryckande kondensatorer i allmänhet införlivas växelström filter för att undertrycka elektromagnetisk eller radiofrekvensstörningar samt minska elektriska kopplings buller som vanligen produceras av elektrisk / elektronisk utrustning. Fyra olika magnituder av keramiska Capacitors användes för att analysera deras brusreducering effekt på polarisationskurvan, som sträcker sig från 0,001 till 1 uF. 0,1 iF kondensator jämnas polariseringskurvan avsevärt. Alla buller undertrycktes, ta bort alla spikar som finns i originalet skannas. De experimentella resultaten visade att induktansen börjar att sänka brusundertrycknings effekten av en F-kondensatorn, medan inte påverkar de 0,1 ^ F i frekvensområdet av föreliggande buller.

Potentiodynamisk korrosion kommer att ge en in vitro korrosions testsystem för material i kontrollerade miljöer. Ett materials korrosionsförmåga kan bedömas efter någon form av manipulering görs till materialet. Analysen av korrosion med möjlighet att styra olika parametrar att ge ytterligare undersökning och analys av korrosions förändringar i metalliska material. Det föreslagna protokollet har både begränsningar och fördelar. Betydelsen av detta uppfyllshod i förhållande till andra metoder är den relativt låga kostnaden och snabb process för att utföra en sofistikerad analys 1,4,5. Protokollet kommer att ge en tillförlitlig källa av laboratorietester som skall utföras. Men en begränsning av protokollet är det begränsade antalet parallella prover som kan testas vid ett tillfälle. Setup ger endast ett prov per test, vilket kommer att förlänga den testtiden för ett stort antal prover.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Isaacs, H. S. Aspects of corrosion from the ECS Publications. J. Electrochem. Soc. 149 (12), 85-87 (2002).
  2. Fontana, M. G., Greene, N. D. Corrosion Engineering. , 2nd edn, McGraw-Hill, NY, USA. (1978).
  3. Pourbaix, M. Electrochemical corrosion of metallic biomaterials. Biomaterials. 5 (3), 122-134 (1984).
  4. Rechnitz, G. A. Controlled-Potential Analysis. , Pergamon Press Inc. New York. (1963).
  5. Silverman, D. C. Chapter 68. Uhlig's Corrosion Handbook. Revie, R. W. , John Wiley and Sons Inc. (2000).
  6. Gurappa, I. Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions. Mater Charact. 49 (1), 73-79 (2002).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Bradberry, S. M., Wilkinson, J. M., Ferner, R. E. Systemic toxicity related to metal hip prostheses. Clin Toxicol (Phila). 52 (8), 837-847 (2014).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Campbell, P., et al. Histological Features of Pseudotumor-like Tissues From Metal-on-Metal Hips. Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2321-2327 (2010).
  16. Cook, S. D., et al. The in vivo performance of 250 internal fixation devices: a follow-up study. Biomaterials. 8 (3), 177-184 (1987).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Ingham, E., Fisher, J. Biological reactions to wear debris in total joint replacement. Proc Inst Mech Eng H. 214 (1), 21-37 (2000).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).

Tags

Miljövetenskap Korrosion elektro potentiostatiska polarisation topografi
Potentiodynamisk Korrosionsprovning
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Munir, S., Pelletier, M. H., Walsh,More

Munir, S., Pelletier, M. H., Walsh, W. R. Potentiodynamic Corrosion Testing. J. Vis. Exp. (115), e54351, doi:10.3791/54351 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter