Plazmová elektrolytická oxidácia biodegradabilných horčíkových zliatin

Abstract

Presented bachelor thesis is focused on the analysis of plasma electrolytic oxidation (PEO) preperation time effect on degradation resistance of pure Mg and WE43, Z1 and ZX10 alloys for its potential application in biomedicine. With the use of optical microscopy methods, the microstructure of the alloys in the initial state was studied. Morphology and cross sections of PEO coatings were observed using scanning electron microscopy. Corrosion resistance of PEO coating was analysed using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method. Structure of the PEO coatings has showed very porous, coatings with 10 minute preparation time seemed to be the most homogenous. These coatings achieved best results at corrosion measurements as well, the pure magnesium was the only exception with 15 minute preparation time. Its corrosion resistance was compared with the alloys without PEO modification, which apart from Z1 achieved far lower resistance. Surface treatment method in the form of plasma electrolytic oxidation improved resistance of chosen magnesium alloys, while to achieve desired results the optimalization of the process is necessary.

Predložená bakalárska práca je zameraná na analýzu vplyvu prípravného času plazmovej elektrolytickej oxidácie (PEO) na degradačnú odolnosť čistého horčíku a zliatin WE43, Z1 a ZX10 pre ich potenciálnu aplikáciu v biomedicíne. Metódami optickej mikroskopie bola pozorovaná mikroštruktúra zliatin v počiatočnom stave. Pomocou skenovacej elektrónovej mikroskopie bola skúmaná morfológia a priečne rezy PEO vrstiev. Korózna odolnosť PEO povlaku bola analyzovaná metódou elektrochemickej impedančnej spektroskopie. Štruktúra PEO vrstiev sa ukázala byť veľmi pórovitá, najhomogénnejšie sa javili vrstvy s časom prípravy 10 minút. Tieto vrstvy dosahovali najlepšie výsledky aj pri meraní korózie, výnimkou bol čistý horčík s prípravným časom 15 minút. Ich korozivzdornosť bola porovnaná so zliatinami bez úpravy PEO, ktoré, až na zliatinu Z1, dosahovali výrazne nižšiu odolnosť. Povrchová úprava materiálu metódou plazmovej elektrolytickej oxidácie teda zlepšila odolnosť vybraných horčíkových zliatin, pre dosiahnutie želaných výsledkov je však potrebná optimalizácia tohto procesu.