Evaluation of Corrosion Resistance of Nanotubular Oxide Layers on the Ti13Zr13Nb Alloy in Physiological Saline Solution

Evaluation of corrosion resistance of the self-organized nanotubular oxide layers on the Ti13Zr13Nb alloy, has been carried out in 0.9% NaCl solution at the temperature of 37ºC. Anodization process of the tested alloy was conducted in a solution of 1M (NH4)2SO4 with the addition of 1 wt.% NH4F. The self-organized nanotubular oxide layers were obtained at the voltage of 20 V for the anodization time of 120 min. Investigations of surface morphology by scanning transmission electron microscopy (STEM ) revealed that as a result of the anodization under proposed conditions, the single-walled nanotubes (SWNTs) can be formed of diameters that range from 10 to 32 nm. Corrosion resistance studies of the obtained nanotubular oxide layers and pure Ti13Zr13Nb alloy were carried out using open circuit potential, anodic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. It was found that surface modification by electrochemical formation of the selforganized nanotubular oxide layers increases the corrosion resistance of the Ti13Zr13Nb alloy in comparison with pure alloy.

Przeprowadzono badania oceny odporności korozyjnej nanotubularnych struktur tlenkowych na stopie Ti13Zr13Nb w środowisku płynów ustrojowych. Określono wpływ obecności nanotubularnych struktur tlenkowych na zmianę odporności korozyjnej stopu Ti13Zr13Nb. Proces anodowania elektrochemicznego prowadzono w roztworze 1M (NH4)2SO4 z 1 % dodatkiem NH4F. Samoorganizujące się warstwy nanorurek otrzymano przy napięciu 20 V i czasie anodowania 120 min. Badania morfologii powierzchni metodą skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej ujawniły, że w wyniku anodowania w zaproponowanych warunkach można otrzymać nanorurki o średnicy mieszczącej się w zakresie od 10 do 32 nm. Badania odporności korozyjnej nanotubularnych warstw tlenkowych oraz czystego stopu Ti13Zr13Nb przeprowadzono w 0,9 % roztworze soli fizjologicznej NaCl w temperaturze 37ºC z wykorzystaniem metody potencjału obwodu otwartego, krzywych polaryzacji anodowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancji. Wykazano, iż modyfikacja powierzchni za pomocą formowania nanotubularnych struktur tlenkowych zwiększa odporność korozyjną stopu Ti13Zr13Nb w porównaniu do czystego stopu.