Hard X-ray spectroscopy characterization of biocorrosion of additively manufactured Mg

Syfte och mål

Syftet med projektet var att etablera nya rutiner för karakterisering av biologiska korrosionsmekanismer hos Mg-legeringar bearbetade med Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). OssDsign syfte var att utvärdera tekniker som kan användas vid utvecklingen av biologiskt nedbrytbara implantat i allmänhet, och Mg-legeringar i synnerhet. I projektet har vi framgångsrikt studerat förändringen i ytan av Mg-legeringar i biologiska miljöer med röntgenfotoelektronspektroskopi (HAXPES), och därmed visat att det är en användbar teknik i karaktärisering av biologiskt nedbrytbara material.

Resultat och förväntade effekter

Inom ramen för projektet används HAXPES för att karakterisera förändringarna i ytsammansättning över tid hos Mg legeringar. Det fanns en tydlig uppbyggnad av oxider och fosfater under de inledande stadierna, såväl som en tydlig minskning av de metalliska komponenterna. De största förändringarna skedde under de första 20 minuterna, vilket belyser vikten av de initiala reaktionerna i den totala nedbrytningen av Mg-legeringar. Resultaten visar också på möjligheterna för OssDsign att använda HAXPES i utvecklingen av nya implantatmaterial. OssDsign deltog på distans.

Upplägg och genomförande

Mätningarna utfördes ex-situ vid strållinjen P22 vid Petra III (Hamburg, Tyskland). WE43-prover producerade av AM och PE bereddes genom att mala ner till 2500 grit (fig 1), rengöras med etanol och aceton och nedsänktes i Dulbeccos fosfatbuffrade saltlösning (ref) under tider från 1 min till 24 timmar. 8 prover av AM- och PM-proverna undersöktes sedan med två olika energier (2,5 eV och 7,5 eV).