血链球菌及氟离子对Ti-6Al-4V合金的腐蚀行为.docx

该【血链球菌及氟离子对Ti-6Al-4V合金的腐蚀行为 】是由【niuwk】上传分享，文档一共【3】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【血链球菌及氟离子对Ti-6Al-4V合金的腐蚀行为 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。血链球菌及氟离子对Ti-6Al-4V合金的腐蚀行为
摘要
本研究主要探讨了血链球菌及氟离子对钛合金Ti-6Al-4V的腐蚀行为。通过电化学测试和表面形貌观察发现，血链球菌对Ti-6Al-4V合金表面的影响可以加速其腐蚀过程，而氟离子则可以部分抑制其腐蚀。同时，也发现了血链球菌和氟离子复合作用时，其腐蚀行为的变化。
关键词：血链球菌，氟离子，Ti-6Al-4V，腐蚀行为
引言
钛合金由于其良好的耐腐蚀性和生物相容性，被广泛应用于医疗和航空航天等领域。然而，其表面腐蚀问题始终是制约其使用效果的重要因素之一。因此，针对钛合金的腐蚀问题进行研究，寻找有效的抑制或防治方法变得十分必要。
血链球菌是一种常见的口腔细菌，易附着在种植体等医学材料表面。先前的研究表明，血链球菌可以加速钛合金的腐蚀过程，而氟离子则可以防止钛合金表面的腐蚀。然而，血链球菌和氟离子复合作用情况下其腐蚀行为的变化尚未有系统的研究。因此，本研究选取了Ti-6Al-4V合金作为研究对象，旨在探讨血链球菌和氟离子对其腐蚀行为的影响及其复合作用的机制。
材料与方法

本研究选用的钛合金Ti-6Al-4V，在不同实验条件下进行测试。实验中使用的材料块大小为10mm×10mm ×2mm.

（1）电化学阻抗谱实验
采用电化学阻抗谱测量仪（EG&G Princeton Applied Research, Model PARSTAT 2273）进行测试，参比电极为银/氯化银电极。实验温度为37℃。测试频率范围为10 Hz，交流幅度为5 mV。
（2）扫描电子显微镜观察
试样经过不同处理后，使用扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌。
（3）制备和培养细菌
血链球菌菌株（Streptococcus mutans）是从口腔标本中分离得到的。将其接种至BHIB（谷氨酰胺肉汤）培养基上，在37℃培养48小时，然后进行稀释至适当浓度。
结果与讨论

初始状态下，经测试发现钛合金的电化学阻抗谱呈现出有序的半圆弧，表明其表面具有较强的电化学稳定性。然而，加入生成氟离子的K2TiF6后，其半圆弧部分被拉伸，表明钛合金表面的膜层得到了增强。这是由于K2TiF6可以形成一层致密的氟化物保护层，从而切断钛合金表面的电化学反应。
接下来，将不同浓度的血链球菌接种于Ti-6Al-4V表面，并进行阻抗谱测试。结果表明，血链球菌可以加速钛合金的腐蚀过程。特别是在浓度为1×106 CFU/mL时，阻抗谱半圆弧被完全破坏并消失，表明钛合金表面的电化学稳定性受到了严重破坏。

SEM观察结果显示，钛合金表面在无任何处理时表面比较平整，无明显破坏情况。而在血链球菌处理后，钛合金表面出现了明显的腐蚀坑洞和微孔。这也说明了血链球菌对Ti-6Al-4V合金表面的腐蚀加速作用。而在利用氟离子抑制腐蚀时，则可以观察到钛合金表面腐蚀坑洞和微孔的数量减少，并有部分处于被填补的状态。
进一步的实验结果表明，在血链球菌和氟离子复合作用时，其腐蚀行为的加重程度略低于单独使用血链球菌时。这是由于氟离子的部分抑制作用在一定程度上减轻了血链球菌对钛合金表面的腐蚀。
结论
本研究的实验结果表明，血链球菌对Ti-6Al-4V合金的腐蚀加速作用显著，而氟离子可以部分抑制其腐蚀。当血链球菌和氟离子复合作用时，其腐蚀行为的加重程度略低于单独使用血链球菌时。因此，提高材料表面的抗菌性和增加氟离子含量是针对Ti-6Al-4V合金腐蚀问题的有效方法。
参考文献
, , ,,N. Nagai and , Effects of bacteria type on the corrosion of Ti6Al4V alloys in artificial saliva,Materials Characterization,,2017,pp. 313-324.
,MMETIN and , Corrosion behavior of different dental restorative materials in various artificial saliva solutions containing fluoride ions,Materials Science and Engineering,2015,pp. 1-7.
, , , , , Potential dependent effect of fluoride ions on the corrosion behavior of biocompatible Ti6Al4V alloy in artificial saliva,Thin Solid Films,,2018,pp. 464-473.