Формирование оксидных слоев с пористой структурой на поверхности TiNi сплава методом электрохимического анодирования

Аннотация

В работе изучены морфология поверхности и коррозионные свойства TiNi сплава, модифицированного в результате электрохимического анодирования, в растворе 0,9 (масс. %) NaCl. Установлено, что поверхность анодированных TiNi образцов содержит микропористые структуры (размерами от ~5 мкм до ~500 нм), формирующие разветвленную сеть из капилляров, которые могут служить в качестве резервуаров для адресной доставки лекарственных средств. Средний химический состав поверхностного (≤ 2 мкм) слоя описывается формулой ~Ti53Ni35O12 (ат. %), что свидетельствует об увеличении толщины оксидной пленки и частичном удалении никеля с поверхности при анодировании. Согласно данным вольтамперометрии и импедансной спектроскопии, на фазовой границе «TiNi/электролит» происходят электрохимические реакции, связанные с водородной деполяризацией, переносом заряда и диффузией ионов через поры в раствор. Максимальное значение поляризационного сопротивления в образцах с анодированной поверхностью достигает ~294 кОм·см2, а плотность коррозионных токов – 0,39 мкА/см2. Модифицированные образцы проявляют электрохимическую активность, связанную с протеканием анодных процессов в двойном электрическом слое. При значении потенциала ~ +0,39 В (отн. Ag/AgCl электрода сравнения) обнаруживается пробой диэлектрической пленки, сопровождающийся окислением никеля до Ni2+. Предложенный режим анодирования TiNi сплавов можно рекомендовать для создания имплантатов с поверхностно-пористой структурой и удовлетворительными коррозионными свойствами.