اعلام جامعة بابل | مناقشة رسالة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

مناقشة رسالة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 30/6/2025

عدد المشاهدات : 42

مناقشة رسالة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل
ناقش قسم هندسة المعادن في كلية هندسة المواد رسالة الماجستير للطالب الباحث طه عبيس محمد عبد الرضا عن رسالته الموسومة:
دراسة مختبرية للتحقيق في التآكل الحيوي الميكانيكي لسبائك التيتانيوم الطبية الحيوية: دراسة مقارنة
An In-vitro Investigation of Bio-Tribocorrosion of Biomedical Titanium Alloys: A Comparative Study
إشراف:
الأستاذ الدكتور زهــــــــير طالب خلــــــيف
ترأس لجنة المناقشة: الأستاذ الدكتور جاسم محمد سلمان

كان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة:
هو التحقيق المنهجي في البنية المجهرية وسلوك البلى التآكلي tribocorrosion لبعض سبائك التيتانيوم. تم استخدام ثلاث سبائك مختلفة من التيتانيوم في هذه الدراسة، وهي: التيتانيوم النقي تجاريًا (CP-Ti)، وسبيكة Ti-6Al-4V، وسبيكة Ti-13Zr-13Nb.
تم تحديد التركيب الكيميائي وتكوين الطور والخصائص المجهرية للسبائك المستخدمة في هذه الدراسة باستخدام تقنية فلورة الأشعة السينية (XRF)، والحيود بالأشعة السينية (XRD)، والمجهر الضوئي (OM)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، والمجهر الذري (AFM). أظهرت تحاليل XRD وSEM وOM أن سبيكة Ti-13Zr-13Nb تتكون بشكل أساسي من الطور ?، مع وجود الطور ? في بعض المناطق المعروفة باسم المناطق الغنية بالطور ?. أما التيتانيوم النقي (CP-Ti)، فقد كان أحادي الطور ويحتوي فقط على الطور ?، بينما احتوت سبيكة Ti-6Al-4V على مزيج من الطورين ? + ? كما هو متوقع.
تنقسم هذه الدراسة إلى جزأين: يتناول الجزء الأول دراسة سلوك التآكل tribocorrosion للسبائك الثلاثة عند حمل 1N، بينما يقارن الجزء الثاني هذه النتائج مع تأثير زيادة الحمل الطبيعي إلى 2N و4N، بالإضافة إلى تحليل فقدان المادة باستخدام النهج التآزري والميكانيكي.
تم إجراء اختبارات التآكل باستخدام كرة من الألومينا تحت ظروف الجهد الكهروكيميائي المفتوح (OCP)، والظروف الكاثودية (-0.5 فولت مقابل OCP)، والظروف الأنودية (0.5 فولت مقابل OCP). أظهرت جميع السبائك مقاومة جيدة للتآكل، لكنها أصبحت أكثر نشاطًا بمجرد بدء الاحتكاك. عند الأحمال 1N و2N و4N، اختلف معامل الاحتكاك (COF) باختلاف الظروف الكهروكيميائية وتكوين المادة.
أظهرت جميع السبائك سلوك تآكل متشابهًا، حيث تغير فقط مع تغير الجهد المطبق، إذ زاد فقدان المادة مع زيادة الحمل وكان أقل عند الجهد الأنودي مقارنة بالجهد المفتوح أو الكاثودي. يشير ذلك إلى تكوّن طبقة أكسيد تعمل كمادة مزلقة، مما يقلل من فقدان الحجم. كانت جميع الأسطح المتآكلة خالية من نواتج التآكل بعد الاختبار.
أظهرت جميع السبائك حجمًا كبيرًا من المادة المزالة بعد الاحتكاك تحت الظروف الكاثودية مقارنة بالظروف الأخرى. استعادت مسارات التآكل في جميع السبائك خاصية السلبية أثناء الاحتكاك، لكنها كانت أكثر عرضة للتآكل الميكانيكي. كما أظهرت الأسطح المتآكلة خصائص تمثل التآكل الكاشط، مثل وجود أخاديد وخدوش وحطام متقشر، مما يشير إلى أن التآكل الكاشط كان آلية التآكل الرئيسية، مع سطح أكثر خشونة عند الجهد الأنودي.
زادت التأثيرات الكهروكيميائية والميكانيكية مع زيادة الحمل الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، أدى التآكل إلى زيادة معدلات التآكل، بينما كان للتآكل تأثير إيجابي في تقليل معدل التآكل على هذه السبائك، حيث كان التآكل الميكانيكي هو العامل الأساسي في فقدان المادة.
أظهرت سبيكة Ti-13Zr-13Nb أعلى درجات السلبية ومقاومة التآكل قبل بدء الاحتكاك، مما يجعلها الخيار الأمثل لزراعة العظام في المرضى ذوي النشاط البدني المنخفض. من ناحية أخرى، أظهرت سبيكة Ti-6Al-4V أعلى مقاومة للتآكل، مما يجعلها الخيار الأمثل للمرضى ذوي النشاط البدني العالي. تحت جميع ظروف الأحمال ومع تطبيق الجهد المفتوح أو الجهد الكاثودي، كانت سبيكة Ti-6Al-4V هي الأكثر ملاءمة لاختبارات التآكل. ومع ذلك، تحت الجهد الأنودي، كان التيتانيوم النقي (CP-Ti) هو السبيكة المفضلة، حيث أظهر أقل فقدان في الحجم الكلي.
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين